Schwingfestigkeit randschichtverfestigter Bauteile und höchstfester Stähle

Yadegari, Patrick (2023)
Schwingfestigkeit randschichtverfestigter Bauteile und höchstfester Stähle.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.26083/tuprints-00024260
Dissertation, Erstveröffentlichung, Verlagsversion

URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/24260

Kurzbeschreibung (Abstract)

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Methoden zur Berechnung der Schwingfestigkeit hoch- und höchstfester Stähle sowie randschichtverfestigter Bauteile entwickelt. Basierend auf umfangreichen experimentellen Untersuchungen verschiedener Werkstoffe wurden Methoden der FKM-Richtlinie Nichtlinear angepasst, um das zyklische Werkstoffverhalten von hoch- und höchstfesten Stählen auf Basis quasistatischer Werkstoffkennwerte abzuschätzen. Hierbei wurden Berechnungsverfahren erweitert, die die zyklische Spannungs-Dehnungs-Kurve, die Mittelspannungsempfindlichkeit sowie Schädigungsparameterwöhlerlinien auf Basis der Zugfestigkeit bestimmen können. Des Weiteren wurden Berechnungsverfahren erarbeitet, um einen Ermüdungsfestigkeitsnachweis auf Basis des Örtlichen Konzepts für randschichtverfestigte Bauteile zu ermöglichen. Da bei randschichtverfestigten Bauteilen das Versagen aufgrund der inhomogenen Materialeigenschaften und der vorliegenden Eigenspannungen sowohl vom Kerbgrund als auch vom Übergangsbereich zwischen niedrigfestem Kernmaterial und hochfester Randschicht ausgehen kann, wurden Anpassungen am in der FKM-Richtlinie Nichtlinear enthaltenen Ermüdungsfestigkeitsnachweises vorgenommen. Hierbei wurden die Algorithmen des Örtlichen Konzepts um einen sogenannten Zweipunkt-Nachweis und die Erfassung von Eigenspannungen erweitert. Dazu wurde ebenfalls ein Näherungsverfahren zur Abschätzung der elastisch-plastischen Beanspruchungen an beiden Nachweispunkten entwickelt.

Typ des Eintrags:

Dissertation

Erschienen:

2023

Autor(en):

Yadegari, Patrick

Art des Eintrags:

Erstveröffentlichung

Titel:

Schwingfestigkeit randschichtverfestigter Bauteile und höchstfester Stähle

Sprache:

Deutsch

Referenten:

Vormwald, Prof. Dr. Michael ; Esderts, Prof. Dr. Alfons

Publikationsjahr:

2023

Ort:

Darmstadt

Reihe:

Veröffentlichung des Instituts für Stahlbau und Werkstoffmechanik der Technischen Universität Darmstadt

Band einer Reihe:

Heft 135

Kollation:

XII, 107 Seiten

Datum der mündlichen Prüfung:

28 Juni 2023

DOI:

10.26083/tuprints-00024260

URL / URN:

https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/24260

Kurzbeschreibung (Abstract):

Alternatives oder übersetztes Abstract:

Alternatives Abstract

Sprache

In this work, methods were developed to calculate the fatigue strength of high- and ultra-high strength steels as well as of surface-hardened components. Using various experimental investigations of different materials, methods of the FKM-Guideline Nonlinear were adapted to determine the cyclic material behaviour of high- and ultra-high strength steels on the basis of quasi-static material properties. For this, methods were extended to allow the estimation of the cyclic stress-strain curve, the mean-stress sensitivity as well as damage parameter life curves based on the ultimate tensile strength. Furthermore, methods were developed to allow an assessment of structural durability on the basis of the local strain approach for surface-hardened components. Since the failure of these components can originate from both the notch root as well as the transition area between the low-strength core material and the high-strength surface layer due to the inhomogeneous material properties and the residual stresses present, the proof of structural durability of the FKM-Nonlinear Guideline was adapted. The algorithms of the local strain approach were extended to include a so-called two-point assessment and the consideration of residual stresses. An approximation method for estimating the elastic-plastic stresses at both assessment points was also developed.

Englisch

Status:

Verlagsversion

URN:

urn:nbn:de:tuda-tuprints-242604

Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC):

600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau

Fachbereich(e)/-gebiet(e):

13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik > Fachgebiet Werkstoffmechanik

Hinterlegungsdatum:

25 Jul 2023 12:11

Letzte Änderung: