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Erschienen in:

2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

3. Grundlagen: Beanspruchungszustand, rechnerische Lebensdauerabschätzung und Festigkeitsnachweis

verfasst von : Michael Wächter, Christian Müller, Alfons Esderts

Erschienen in: Angewandter Festigkeitsnachweis nach FKM-Richtlinie

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

In diesem Kapitel werden die Grundlagen diskutiert, die zur Anwendung der FKM-Richtlinie notwendig sind.

Zu diesen Grundlagen gehören:

Definition und Unterscheidung von Nennspannungen und örtlichen Spannungen
Spannungstensor, Normal- und Schubspannungen, Hauptnormalspannungen
Mehrachsigkeit, Vergleichsspannungshypothesen
Elasto-Plastizität, Fließbedingung, Fließregel, Verfestigungsregel
Konzepte und Grundlagen des rechnerischen Festigkeitsnachweises
Ermittlung von Lastkennwerten
Mittelspannungsbewertung
Rechnerische Abschätzung von Festigkeitskennwerten
Lineare Schadensakkumulation
Sicherheitskonzept und Zuverlässigkeitsaussagen

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Nächstes Kapitel Der statische Festigkeitsnachweis am Beispiel eines Wellenabsatzes

Wie später noch diskutiert wird, weicht die FKM-Richtlinie von dieser Konvention ab. Weiterhin ist sie nicht in allen Fällen sinnvoll anwendbar, z. B. zur Darstellung von Mehrachsigkeitshypothesen in Hauptspannungsdiagrammen, s. z. B. Abb. 3.16.

Die FKM-Richtlinie enthält keine Versagensdefinition. Es wird jedoch allgemein davon ausgegangen, dass das Versagenskriterium Bruch ist.

Mit den Angaben in den Abschn. 1.2.1.3 bzw. 3.2.1.3 und 5.6 der FKM-Richtlinie sind auch Nachweise aus den Kategorien 3 bis 5 möglich.

[Berg 18]

Berger, C., Blauel, J.G., Hodulak, L., Pyttel, B., Varfolomeev, I.: Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile, 4. Aufl. VDMA, Frankfurt a. M. (2018)

[Buxb 92]

Buxbaum, O.: Betriebsfestigkeit. Sichere Lastannahme und wirtschaftliche Bemessung schwingbruchgefährdeter Bauteile, 2. Aufl. Stahleisen, Düsseldorf (1992)

[DIN 743]

Norm DIN 743-1: Tragfähigkeitsberechnung von Wellen und Achsen – Teil 1: Grundlagen. DIN 743-1:2012

[Dreß 96]

Dreßler, K., Gründer, B., Hack, M., Köttgen, V.B.: Extrapolation of rainflow matrices. SAE Technical Paper 960569 (1996)

[Ellm 11]

Ellmer, F., Hinkelmann, K., Eulitz, K.-G., Esderts, A.: Datenbank und Auswertesystem Betriebsfestigkeit. Erhöhung der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit schwingend beanspruchter Bauteile durch einen verbesserten Festigkeitsnachweis. FKM-Vorhaben Nr. 288. FKM-Heft Nr. 313. VDMA, Frankfurt a. M. (2011)

[Fied 19]

Fiedler, M., Wächter, M., Varfolomeev, I., Vormwald, M., Esderts, A.: Richtlinie Nichtlinear. Rechnerischer Festigkeitsnachweis unter expliziter Erfassung nichtlinearen Werkstoffverformungsverhaltens Für Bauteile aus Stahl, Stahlguss und Aluminiumknetlegierungen. VDMA, Frankfurt a. M. (2019)

[Häne 10]

Hänel, B., Kullig, E., Vormwald, M., Versch, C., Esderts, A., Hinkelmann, K., Siegele, D., Hohe, J.: Verbessertes Berechnungskonzept FKM-Richtlinie. Ein verbessertes Berechnungskonzept des statischen Festigkeitsnachweises und des Ermüdungsfestigkeitsnachweises für nichtgeschweißte und geschweißte Maschinenbauteile nach der FKM-Richtlinie „Festigkeitsnachweis“. FKM-Vorhaben 282, FKM-Heft 306. VDMA, Frankfurt a. M. (2010)

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[Hück 83]

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Issler, L., Rouß, H., Häfele, P.: Festigkeitslehre – Grundlagen, 2. Aufl. Springer, Berlin (1997). https://doi.org/10.1007/978-3-540-73485-7

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Rankine, W.J.M.: A manual of applied mechanics. Richard Griffin & Company, London (1858)MATH

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[Tres 71]

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Titel: Grundlagen: Beanspruchungszustand, rechnerische Lebensdauerabschätzung und Festigkeitsnachweis
verfasst von: Michael Wächter
Christian Müller
Alfons Esderts
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Buch: Angewandter Festigkeitsnachweis nach FKM-Richtlinie
Print ISBN: 978-3-658-32856-6

Electronic ISBN: 978-3-658-32857-3

Copyright-Jahr: 2021
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-32857-3_3

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