Betriebsfestigkeit : verfahren und daten zur by Erwin Haibach

By Erwin Haibach

Das Bemessungskonzept "Betriebsfestigkeit" verfolgt das Ziel, Maschinen, Fahrzeuge oder andere Konstruktionen gegen zeitlich veränderliche Betriebslasten unter Berücksichtigung ihrer Umgebungsbedingungen für eine bestimmte Nutzungsdauer zuverlässig bemessen zu können. Ingenieure, Wissenschaftler und Studenten finden in diesem Buch die experimentellen Grundlagen sowie erprobte und neuere Rechenverfahren der Betriebsfestigkeit für eine ingenieurmäßige Anwendung. Verfahren nach dem Nennspannungs-Konzept, dem Kerbgrund-Konzept und dem Bruchmechanik-Konzept werden vor ihrem theoretischen Hintergrund nach heutigem Erkenntnisstand behandelt. Der Autor zeigt auf, in welchen Grenzen die betreffenden Verfahren als verläßlich angesehen werden dürfen. Zur Dauerfestigkeit bei hohen Schwingungszahlen sowie zu Eigenschaften von Faserverbundwerkstoffen wurden neue Erkenntnisse eingefügt. Für den Betriebsfestigkeits-Nachweis in der Konstruktionspraxis gibt dieses Buch konkrete Hinweise. TOCEinführung und Übersicht.- Experimentelle Grundlagen der Betriebsfestigkeit.- Rechnerische Verfahren der Betriebsfestigkeit.- Praktische Umsetzung des Betriebsfestigkeits-Konzeptes.- Anhang.- Schrifttumshinweis.- Verwendete Formelzeichen.- Sachverzeichnis

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2–1 Beispiele gemessener Beanspruchungs-Zeit-Funktionen, wie sie bei Betriebsfestigkeits-Versuchen zu berücksichtigen sind. Nach der Systematik der Abb. 2–2 setzen sie sich zusammen aus einer Grundbeanspruchung, der sich Zusatzbeanspruchungen überlagern. Abb. 2–1. Gemessene Beanspruchungs-ZeitFunktionen [81] 1) Spannung an der Hinterachse eines PKW 2) Druck in der Kondensationskammer eines Reaktors 3) Spannung an einem PKW-Rad 4) Drehmoment am Antrieb eines Walzgerüstes 5) Biegemoment am Achsschenkel eines PKW 6) Lastvielfaches im Schwerpunkt eines Jagdflugzeuges 7) Druck in der Leitung einer Pipeline 8) Lastvielfaches im Schwerpunkt eines Transportflugzeuges 52 2 Experimentelle Grundlagen der Betriebsfestigkeit Abb.

Bei 25% oder 75% liegt. B. auch bei 40% oder 95% liegen. Selbst für n = 20 Versuche sind die entsprechenden Vertrauensbereiche für Pü nur wenig kleiner. Selbst bei n = r = 2 oder n = r = 3 Versuchen ohne Bruch, die üblicherweise als ein Nachweis für die untere Streugrenze der Dauerfestigkeit, also Pü = 90%, angesehen werden, kann die tatsächliche Überlebenswahrscheinlichkeit auf dem betreffenden Spannungshorizont durchaus auch bei Werten bis hin zu Pü = 50% liegen! Die Folgerungen und die Anwendungen, die sich mit statistisch belegten Dauerfestigkeitswerten darbieten, werden aus Abschn.

Dementsprechend stellt sich im Haigh-Schaubild der Einfluss des Spannungsverhältnisses auf die Zeit- und Dauerfestigkeit durch einen parallelen Verlauf der Linien N = konstant dar. B. B. mit der Oberspannung, ein stark vom normierten Streuband abweichendes Erscheinungsbild der Wöhlerlinie einstellen, Abb. 1–23. Magin zeigte, dass sich auch der Größeneinfluss auf die Schwingfestigkeit mit normierten Wöhlerlinien abhandeln lässt [77]. Als eine in diesem Zusammenhang erwähnenswerte Besonderheit sind in Abb.

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