Grundbegriffe und Definitionen
Verhalten eines Bauteils unter statischer und dynamischer Belastung, Kenngrößen eines Zyklus, Dauerfestigkeit, Zeitfestigkeit, Kurzzeitfestigkeit, Wöhlerlinie (WL), elastisches und plastisches Verhalten, Erkennung einachsiger und mehrachsiger Problemstellungen, statistisches Ausfallverhalten, Streuung d. WL, Umrechnung auf andere Ausfallwahrscheinlichkeiten, Risikofaktor.
Das Rainflow-Zählverfahren
Werkstoffgedächtnis und Zusammenhang mit der Rainflow-Matrix, einfache vom Teilnehmer zu lösende Übungsbeispiele, Übungsbeispiele für komplexe Beanspruchungszeitfunktionen.
Nennspannungs-/Kerbspannungskonzept
Wöhlerlinie, Zeit- und Dauerfestigkeitsschaubilder, Formzahl, Oberflächengüte, Technologie-Einfluss, Mittelspannungsempfindlichkeit, Wöhlerlinientransformation, Amplitudentransformation, synthetische Wöhlerlinien nach Hück, FKM-Richtlinie, Schadensakkumulationshypothesen, Berechnung von Schweißnähten.
Örtliches Konzept
Werkstoffgedächtnis, stabilisierte zyklische Spannungs-Dehnungs-Kurve, Masingverhalten, Ermittlung des Spannungs-Dehnungs-Pfades aus einer Beanspruchungszeitfunktion, Schädigungsparameterwöhlerlinie. Schädigungsparameter, Berechnung von Beispielen nach dem Örtlichen Konzept mit winLIFE, Zusammenhang zwischen Rainflow-Zählung und Spannungs-Dehnungs-Pfad, Generierung von Wöhlerkurven aus einfachen statischen Werkstoffkennwerten, Übungsbeispiel „Welle“ des Benutzers.Theorie der Schweißnahtberechnung auf Basis Nennspannungen, Strukturspannungen und örtlichen Spannungen; Übung: Ermittlung der extrapolierten Spannungstensoren
Grundlagen Multiaxialer Beanspruchung
Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung in der Ebene, Darstellung im Mohrschen Kreis, Formzahlen für Biegung und Torsion, Merkmale multiaxialer Belastung / multiaxialer Beanspruchung. Erkennung der Mehrachsigkeit an Hand von Beispielen, Vorgänge im Material bei multiaxialer Beanspruchung, existierende Hypothesen für die multiaxiale Lebensdauerberechnung, Verfahren der kritischen Schnittebene, integrale Verfahren, Werkstoffverhalten bei Phasenverschiebung, Fließen unter multiaxialer Beanspruchung.
nichtlineare Lebensdauerberechnung: rotierende Bauteile / Kontakt
Aufteilung der Last und Lastfälle auf Winkelfenster und anschließender Skalierung der Einheitslast durch die wirkende Last und Superposition der Spannungstensoren. Beispiel zur Einführung: Umlaufbiegung einer rotierenden Welle mit konstanter Last. Reales Beispiel:Lebensdauerberechnung einer Radnabe unter Wirkung von 3 Kräften und 3 Momenten, die aus Fahrversuchen erhalten wurden.
nichtlineare Lebensdauerberechnung: wandernde Last / Beispiel Brücke Eine aus Schalenelementen erstellte Brücke wird durch die Überfahrt eines Autos (wandernde Last) beansprucht.
Übungen: 1.) Lebensdauerberechnung einer geschweißte Rohr-Flansch-Verbindung mit realen Lastdaten2.) Reales Bauteil: Nutzfahrzeug-Rad aus G-AlSi7 Mg wa (Übung der Teilnehmer mit realen Daten):3.) Nutzfahrzeugachse nach dem Kerbspannungskonzept. 4.) Rechnerische Abschätzung der Lebensdauer von Naht-Schweißverbindungen
