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2012 | OriginalPaper | Buchkapitel

9. Rechnerische Lebensdauerabschätzung

verfasst von : Dipl.-Ing. Michael Köhler, Dipl.-Ing. Sven Jenne, Dipl.-Ing. Kurt Pötter, Prof. Dr.-Ing. Harald Zenner

Erschienen in: Zählverfahren und Lastannahme in der Betriebsfestigkeit

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

In den bisherigen Kapiteln wurde gezeigt, wie gemessene Beanspruchungszeitfunktionen in eine Häufigkeitsmatrix und in ein Beanspruchungskollektiv transformiert werden können. Dies ist die Voraussetzung, um eine für die betriebsfeste Bauteilbemessung notwendige Lastannahme vornehmen zu können. Diese Bauteilbemessung stellt einen Vergleich dar zwischen Beanspruchbarkeit und Beanspruchung. Bei statischer und bei dauerfester Bemessung ist einfach ein Vergleich von Kennwerten möglich. Bei der Bemessung für eine definierte Lebensdauer bei variablen Amplituden ist es dagegen notwendig, Kennfunktionen zu verwenden. Das ist für die Beanspruchbarkeit zum Beispiel die Bauteilwöhlerlinie und für die Beanspruchung das Kollektiv oder die Häufigkeitsmatrix. Diese Kennfunktionen sind die Eingangsgrößen für Schadensakkumulationshypothesen, mit denen eine ertragbare Schwingspielzahl berechnet wird.

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Literatur
[Berg 99]
Zurück zum Zitat Bergmann, J., Thumser, R.: Synthetische Wöhlerlinien für Eisenwerkstoffe. Forschungsbericht P249. Verlag und Vertriebsgesllschaft mbH, Düsseldorf (1999) Bergmann, J., Thumser, R.: Synthetische Wöhlerlinien für Eisenwerkstoffe. Forschungsbericht P249. Verlag und Vertriebsgesllschaft mbH, Düsseldorf (1999)
[Buxb 92]
Zurück zum Zitat Buxbaum, O.: Betriebsfestigkeit – Sichere und wirtschaftliche Bemessung schwingbruchgefährdeter Bauteile. Stahleisen, Düsseldorf (1992) Buxbaum, O.: Betriebsfestigkeit – Sichere und wirtschaftliche Bemessung schwingbruchgefährdeter Bauteile. Stahleisen, Düsseldorf (1992)
[Euli 94]
Zurück zum Zitat Eulitz, KG., Döcke, H., Kotte, KH., Esderts, A., Zenner, H.: Verbesserung der Lebensdauerabschätzung durch systematische Aufarbeitung und Auswertung vorliegender Versuchsreihen. FKM Forschungsheft „Lebensdauervorhersage I“ Heft 189 (1994) Eulitz, KG., Döcke, H., Kotte, KH., Esderts, A., Zenner, H.: Verbesserung der Lebensdauerabschätzung durch systematische Aufarbeitung und Auswertung vorliegender Versuchsreihen. FKM Forschungsheft „Lebensdauervorhersage I“ Heft 189 (1994)
[Euli 97]
Zurück zum Zitat Eulitz, KG., Döcke, H., Kotte, KH., Liu, J., Zenner, H.: Verbesserung der Lebensdauerabschätzung durch systematische Aufarbeitung, Speicherung und Auswertung vorliegender Versuchsdaten. FKM-Bericht „Lebensdauervorhersage II“ Heft 227 (1997) Eulitz, KG., Döcke, H., Kotte, KH., Liu, J., Zenner, H.: Verbesserung der Lebensdauerabschätzung durch systematische Aufarbeitung, Speicherung und Auswertung vorliegender Versuchsdaten. FKM-Bericht „Lebensdauervorhersage II“ Heft 227 (1997)
[Euli 99]
Zurück zum Zitat Eulitz, KG.: Beurteilung der Zuverlässigkeit von Lebensdauervorhersagen nach dem Nennspannungskonzept und dem Örtlichen Konzept anhand einer Sammlung von Betriebsfestigkeitsversuchen. Habilitation, TU Dresden (1999) Eulitz, KG.: Beurteilung der Zuverlässigkeit von Lebensdauervorhersagen nach dem Nennspannungskonzept und dem Örtlichen Konzept anhand einer Sammlung von Betriebsfestigkeitsversuchen. Habilitation, TU Dresden (1999)
[Fran 85]
Zurück zum Zitat Franke, L.: Voraussage der Betriebsfestigkeit von Werkstoffen und Bauteilen unter besonderer Berücksichtigung der Schwinganteile unterhalb der Dauerfestigkeit. Bauingenieur 60, 495–499 (1985) Franke, L.: Voraussage der Betriebsfestigkeit von Werkstoffen und Bauteilen unter besonderer Berücksichtigung der Schwinganteile unterhalb der Dauerfestigkeit. Bauingenieur 60, 495–499 (1985)
[FKM 03]
Zurück zum Zitat FKM-Guideline: Analytical Strength Assessment of Components in Mechanical Engineering, 5. Aufl. VDMA, Frankfurt a. M. (2003) FKM-Guideline: Analytical Strength Assessment of Components in Mechanical Engineering, 5. Aufl. VDMA, Frankfurt a. M. (2003)
[Gnil 81]
Zurück zum Zitat Gnilke, W.: Lebensdauerberechnung der Maschinenelemente. VEB, Technik Berlin (1981) Gnilke, W.: Lebensdauerberechnung der Maschinenelemente. VEB, Technik Berlin (1981)
[Gude 99]
Zurück zum Zitat Gudehus, H., Zenner, H.: Leitfaden für eine Betriebsfestigkeitsrechnung, 4. Aufl. Stahleisen, Düsseldorf (1999) Gudehus, H., Zenner, H.: Leitfaden für eine Betriebsfestigkeitsrechnung, 4. Aufl. Stahleisen, Düsseldorf (1999)
[Haib 70]
Zurück zum Zitat Haibach, E.: Modifizierte lineare Schadensakkumulations-Hypothese zur Berücksichtigung des Dauerfestigkeitsabfalls mit fortschreitender Schädigung. LBF, TM Nr. 50/70 (1970) Haibach, E.: Modifizierte lineare Schadensakkumulations-Hypothese zur Berücksichtigung des Dauerfestigkeitsabfalls mit fortschreitender Schädigung. LBF, TM Nr. 50/70 (1970)
[Haib 71]
Zurück zum Zitat Haibach, E.: A modification of Miner’s rule based of fracture mechanics for stress amplitudes below the fatigue-limit. In: Review of investigations on aeronautical fatigue in the FRG. Period 1969–1971, ICAF-Conference (1971) Haibach, E.: A modification of Miner’s rule based of fracture mechanics for stress amplitudes below the fatigue-limit. In: Review of investigations on aeronautical fatigue in the FRG. Period 1969–1971, ICAF-Conference (1971)
[Haib 06]
Zurück zum Zitat Haibach, E.: Betriebsfestigkeit – Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung, 3. Aufl. Springer, Berlin (2006) Haibach, E.: Betriebsfestigkeit – Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung, 3. Aufl. Springer, Berlin (2006)
[Hink 10]
Zurück zum Zitat Hinkelmann, K., Esderts, A., Zenner, H.: Ein verbessertes Verfahren zur Lebensdauerabschätzung mittels linearer Schadensakkumulation. MP. Mater. Test. 52, 282–291 (2010) Hinkelmann, K., Esderts, A., Zenner, H.: Ein verbessertes Verfahren zur Lebensdauerabschätzung mittels linearer Schadensakkumulation. MP. Mater. Test. 52, 282–291 (2010)
[Hück 83]
Zurück zum Zitat Hück, M., Thrainer, L., Schütz, W.: Berechnung von Wöhlerlinien für Bauteile aus Stahl, Stahlguss und Grauguss – Synthetische Wöhlerlinien. Bericht ABF 11 (1983) Hück, M., Thrainer, L., Schütz, W.: Berechnung von Wöhlerlinien für Bauteile aus Stahl, Stahlguss und Grauguss – Synthetische Wöhlerlinien. Bericht ABF 11 (1983)
[Kauf 94]
Zurück zum Zitat Kaufmann, H., Sonsino, CM.: Übertragbarkeit von an ungekerbten und gekerbten bauteilähnlichen Proben ermittelten Schwingfestigkeitskennwerten am Beispiel von geschmiedeten LKW-Pleueln und LKW-Achsschenkeln. LBF-Bericht TB-200 (1994) Kaufmann, H., Sonsino, CM.: Übertragbarkeit von an ungekerbten und gekerbten bauteilähnlichen Proben ermittelten Schwingfestigkeitskennwerten am Beispiel von geschmiedeten LKW-Pleueln und LKW-Achsschenkeln. LBF-Bericht TB-200 (1994)
[Lang 37]
Zurück zum Zitat Langer, BF.: Fatigue failure from stress cycles of varying amplitude. J. Appl. Mech. (ASME) 4, A169–A162 (1937) Langer, BF.: Fatigue failure from stress cycles of varying amplitude. J. Appl. Mech. (ASME) 4, A169–A162 (1937)
[Lipp 67]
Zurück zum Zitat Lipp, W., Svenson, O.: Beitrag zur vereinfachten Wiedergabe von Beanspruchungen mit veränderlichen Mittelwerten im Schwingfestigkeitsversuch. LBF-Bericht FB-74 (1967) Lipp, W., Svenson, O.: Beitrag zur vereinfachten Wiedergabe von Beanspruchungen mit veränderlichen Mittelwerten im Schwingfestigkeitsversuch. LBF-Bericht FB-74 (1967)
[Liu 92]
Zurück zum Zitat Liu, J., Zenner, H.: Vorschlag zur Verbesserung der Lebensdauerabschätzung nach dem Nennspannungskonzept. Z. Konstr. 44, 9–17 (1992) Liu, J., Zenner, H.: Vorschlag zur Verbesserung der Lebensdauerabschätzung nach dem Nennspannungskonzept. Z. Konstr. 44, 9–17 (1992)
[Marq 04]
Zurück zum Zitat Marquardt, C.: Lebensdauerabschätzung schwingend beanspruchter Bauteile mittels Künstlicher Neuronaler Netze. Dissertation, TU Clausthal (2004) Marquardt, C.: Lebensdauerabschätzung schwingend beanspruchter Bauteile mittels Künstlicher Neuronaler Netze. Dissertation, TU Clausthal (2004)
[Mine 45]
Zurück zum Zitat Miner, MA.: Cumulative damage in fatigue. J. Appl. Mech. (ASME) 12 (3), A159–A164 (1945) Miner, MA.: Cumulative damage in fatigue. J. Appl. Mech. (ASME) 12 (3), A159–A164 (1945)
[Palm 24]
Zurück zum Zitat Palmgren, A.: Die Lebensdauer von Kugellagern. VDI-Z. 68 (14), 339–341 (1924) Palmgren, A.: Die Lebensdauer von Kugellagern. VDI-Z. 68 (14), 339–341 (1924)
[Pött 03]
Zurück zum Zitat Pötter, K.: Relative Lebensdauerabschätzung – Anforderungen an die rechnerische Betriebsfestigkeitsabsicherung. DVM-Bericht 802, Fulda (2003) Pötter, K.: Relative Lebensdauerabschätzung – Anforderungen an die rechnerische Betriebsfestigkeitsabsicherung. DVM-Bericht 802, Fulda (2003)
[Rada 07]
Zurück zum Zitat Radaj, D., Vormwald, M.: Ermüdungsfestigkeit, 3. Aufl. Springer, Berlin (2007) Radaj, D., Vormwald, M.: Ermüdungsfestigkeit, 3. Aufl. Springer, Berlin (2007)
[Repp 86]
Zurück zum Zitat Reppermund, K.: Ein Konzept zur Berechnung der Zuverlässigkeit bei Ermüdungsbeanspruchung. Stahlbau 4, 104–112 (1986) Reppermund, K.: Ein Konzept zur Berechnung der Zuverlässigkeit bei Ermüdungsbeanspruchung. Stahlbau 4, 104–112 (1986)
[Schü 72]
Zurück zum Zitat Schütz, W.: Fatigue life under three different load spectra. Tests and calculations. AGARD CP 188 Symposium on random load fatigue. Lyngby, Denmark (1972) Schütz, W.: Fatigue life under three different load spectra. Tests and calculations. AGARD CP 188 Symposium on random load fatigue. Lyngby, Denmark (1972)
[Schü 73]
Zurück zum Zitat Schütz, W., Zenner, H.: Schadensakkumulationshypothesen zur Lebensdauervorhersage bei schwingender Beanspruchung – ein kritischer Überblick, Teil 1 und 2. Z. Werksttech., Heft 1, 25–33 und Heft 2, 97–102 (1973) Schütz, W., Zenner, H.: Schadensakkumulationshypothesen zur Lebensdauervorhersage bei schwingender Beanspruchung – ein kritischer Überblick, Teil 1 und 2. Z. Werksttech., Heft 1, 25–33 und Heft 2, 97–102 (1973)
[Seeg 96]
Zurück zum Zitat Seeger, T.: Grundlagen für Betriebsfestigkeitsnachweise. Stahlbau Handbuch, Bd. 1 Teil B. Stahlbau-Verlagsgesellschaft, Köln (1996) Seeger, T.: Grundlagen für Betriebsfestigkeitsnachweise. Stahlbau Handbuch, Bd. 1 Teil B. Stahlbau-Verlagsgesellschaft, Köln (1996)
[Sons 07]
Zurück zum Zitat Sonsino, CM.: Fatigue testing under variable amplitude loading. Int. J. Fatigue 29, 1080–1089 (2007)MATHCrossRef Sonsino, CM.: Fatigue testing under variable amplitude loading. Int. J. Fatigue 29, 1080–1089 (2007)MATHCrossRef
[Zenn 74]
Zurück zum Zitat Zenner, H., Schütz, W.: Betriebsfestigkeit von Schweißverbindungen – Lebensdauerabschätzung mit Schadensakkumulationshypothesen. Schweißen Schneid. Heft 2, 41–45 (1974) Zenner, H., Schütz, W.: Betriebsfestigkeit von Schweißverbindungen – Lebensdauerabschätzung mit Schadensakkumulationshypothesen. Schweißen Schneid. Heft 2, 41–45 (1974)
Metadaten
Titel
Rechnerische Lebensdauerabschätzung
verfasst von
Dipl.-Ing. Michael Köhler
Dipl.-Ing. Sven Jenne
Dipl.-Ing. Kurt Pötter
Prof. Dr.-Ing. Harald Zenner
Copyright-Jahr
2012
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-13164-6_9

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