GSK

Statistische Auswertung eines zeitlichen Belastungsverlaufes. Reale Belastungen sind in der Regel nicht mathematisch beschreibbar

Materialermüdung tritt dann auf, wenn die maximal erträglichen Lastwechsel überschritten werden.

(wöhlerdiagramm ober der Linie)

Es sind zwei unterschiedliche Auslegungskriterien. Statische Belastung wird nicht auf Lebensdauer ausgelegt, sondern nur ob es hält oder nicht.
Dynamische Belastungen hingegen werden auf Basis des Wöhlerdiagramms auf Lebensdauer (Dauerfestigkeit oder Zeitfestigkeit) ausgelegt.

Durch das Erstarren der Schmelze treten im Bereich einer Schweißnaht Zugeigenspannungen auf. Diese können durch einen Presspunkt durch Überlagerung minimiert werden. Durch einen Presspunkt entstehen Druckeigenspannungen.

Durch das Erstarren der Schmelze treten im Bereich einer Schweißnaht Zugeigenspannungen auf. Diese können durch einen Wärmepunkt durch Überlagerung minimiert werden. Durch einen Wärmepunkt entstehen Druckeigenspannungen.

Schweißeigenspannungen sind innere Spannungen, die nicht auf äußere Belastungen zurückzuführen sind. Wenn so ein Körper von außen zusätzlich belastet wird überlagern sich diese beiden Spannungen (sofern kein Fließen eintritt). Üben einfluss auf Wekstoff-Bauteileigenschaften aus

Bei einer statischen Belastung genügt eine normale Doppel Kehlnaht.

Durch Querschnittsänderungen (Bohrungen, einstiche, Nuten...) wird der Spannungsfluss gestört-> Spannungsspitzen-> muss mit einem Kerbfaktor einkalkuliert werden.

Auf eine Kerbe wirkt sich die Form der Kerbe aus (Alpha) und das Material (Etha) und auch die Oberfläche

Also Kerbwirkungszahl

βK=1+(αK-1)∙ηK

*Oberflächenbeiwert

Die Dauerwechselfestigkeit kann aus dem Wöhlerdiagramm abgelesen werden. Für Stahl spricht man ab 5·10⁶ von Dauerwechselfest.

• Smith-Diagramm
• Haigh-Diagramm

• Schleifen
• Strahlen
• Kugelstrahlen
• hochfrequentes Hämmern

Durch aufbringen von Druckspannungen an der Bauteiloberfläche, da damit Risse (Kerben) an der Oberfläche nicht weiter ausgeprägt werden sondern vermieden werden.

• WIG anschmelzen (ergibt eine Verbesserung der Wurzelverbindung der Schweißnahr)
• Überschleifen (Oberfläche wird geglättet und Druckspannungen an der Oberfläche entstehen)
• Überlast (Ein Bauteil wird gezielt überlastet, nach der Wiederentlastung entstehen an der Rissspitze Druckeigenspannungen)
• Oberfläche verdichten (pressen, kugelstrahlen,…)

Stähle mit einem hohen Chromanteil, Nickelanteil.

EModul:210kn/mm²

Querzahl µ= 0,27-0,33

Die Spannungs-Dehnungs-Kurve für ein vollständiges Schwingspiel -

vom ersten Maximum an- ergibt die mechanische Hystereseschleife. Sie

ist umso ausgeprägter, je größer der Anteil der plastischen Verformung

ist. Ihre Fläche entspricht der spezifischen Umformarbeit während des

Schwingspieles.

• Lokales aufschmelzen der Schweißnahtwurzel
• Spannungsarm Glühen
• Wärmepunkt setzen
• Presspunkt setzen

• Wärmeeinbringung
• Bauteilsteifigkeit
• Schweißfolge

• Hauptlasten:
  • Eigenlast, Hublasten
  • Massenkräfte durch fallenlassen oder plötzliches absetzen von Nutzlasten
  • Massenkräfte aus Arbeitsbewegungen
  • Belastungen aus besonderen Betriebsbedingungen
• Zusatzlasten:
  • Schräglaufkräfte
  • Windkräfte, Schnee- und Eislasten
  • Kräfte zufolge Wärmeeinwirkung
  • Lasten auf Laufstegen, Treppen, Geländer, etc.

• Kundenanforderung (Design,…)
• Belastungsart
• Umgebungsbedingungen (Nautic, Raumfahrt, Luftfahrt, Off shore,…)
• Prüfbarkeit
• Reproduzierbarkeit
• Zugänglichkeit
• Kosten
• Material der zu verbindenden Teile
• Kosten
• Berechenbare Ausführung

• Plattenbauweise
• Zellenbauweise
• Fachwerke
• Kastenbauweise

Man spricht von Leichtbau, wenn spezielle Anforderungen an die Masse einer Gesamtkonstruktion vorgegeben sind.

Vorteile:

• Herabsetzung der Masse der Konstruktion
• Gewinn an Nutzlast durch Senkung der Eigenlast
• Leichtere Fundamente
• Verringerung der Beschleunigungskräfte
• Einsparrung von Energie bei bewegten Massen
• Veränderung des Schwingungsverhaltens
• Herabsetzung der Transport-, Lager-, und Versandkosten

• Thermische Beanspruchung (Hitze, Kälte)
• Strahlung (Kernkraftwerke)
• Korrosion (chemisch)
• Mechanische Beanspruchung (Zug, Druck, Biegung, Torsion, Schub)

Um eine verbleichbare Spannung aus mehreren Spannungsrichtungen und Spannungsarten zu bekommen. Es gibt drei wesentliche Vergleichsspannungshypothesen:

• Dehnungshypothese
• Schubspannungshypothese
• Gestaltänderungshypothese

Diese bekannten Formeln gelten allerdings nur, wenn der gleiche Belastungsfall vorliegt. Wenn jedoch ein Spannungsfall einmal schellend und der andere wechselnd vorkommt muss ein Anstrengungsverhältnis α₀ eingeführt werden.

Wenn man verschiedene Spannungen (Zug, Druck, Biegung, Torsion, Schub) zusammenfassen will, dass man sie mit einem zulässigen Wert vergleichen kann.

• Belastungsverlauf messen und analysieren
• Lastkollektiv ablesen
• In din DIN 15018 lastkollektiv und lastspielzahl einsetzen dazu noch kerbfaktor einkalkulieren

Ist die Festigkeit die ein Bauteil in seiner tatsächlichen form hat (nicht wie zugversuch)

Unter Beachtung von Oberflächen, Größen, Kerbwirkung…

Das normale wandern der Korngrenzen, Gitterebenen kann nicht so schnell geschehenàversprödung des Werkstoffes.

• Wöhler
• Smith
• Haigh

Zeitdehngrenze:

Die Zeitdehngrenze Rp0,2/1000/350 ist z. B. die Spannung, die bei 350°C in

1000 Stunden zu einer platischen Verformung von 0,2% führt. Die

plastische Verformung ist dabei entweder die Summe aus der

Zeitstandfestigkeit:

Die Zeitstandsfestigkeit Rm/10 000/550 ist die Spannung, die bei 550°C

nach 10 000 Stunden zum Bruch führt.