Ein Schädigungsparameter mit kritischem Ebenen Verfahren für nichtproportionale Beanspruchungen im Rahmen der FKM-Richtlinie

Fällgren, Carl ; Vormwald, Michael ; Beier, Heinz Thomas
Hrsg.: Vormwald, Michael ; Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V. (DVM) (2024)
Ein Schädigungsparameter mit kritischem Ebenen Verfahren für nichtproportionale Beanspruchungen im Rahmen der FKM-Richtlinie.
56. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit. Kassel (20. bis 21. Feburar 2024)
doi: 10.48447/BR-2024-368
Konferenzveröffentlichung, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Im Rahmen der FKM-Richtlinie können zurzeit Bauteile unter einachsigen, mehrachsig proportionalen sowie mehrachsig nichtproportionalen Beanspruchungen bewertet werden. Für mehrachsig, nichtproportionale Beanspruchungen werden Näherungslösungen empfohlen welche für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis eine konservative Abschätzung der Interaktion der Lastkomponenten vorgeben. Mit dieser Vorgehensweise bleiben vorhandene Bauteilreserven möglicherweise ungenutzt. Zusätzlich ist eine Koordinatenvarianz im Ermüdungsfestigkeitsnachweis vorhanden. Um eine weniger konservative und gleichzeitig koordinateninvariante Bewertung der Ermüdungsfestigkeit durchzuführen wird ein Schädigungsparameter vorgestellt der mit dem Verfahren der kritischen Schnittebenen angewandt werden kann. Der Schädigungsparameter wird angepasst um im Rahmen der FKM-Richtlinie verwendet werden zu können. Die neue Berechnungsvorschrift wird anschließend an einer Datenbank getestet und die Treffsicherheit im Vergleich zu den experimentellen Befunden ausgewertet. Dabei werden Ermüdungslebensdauern von Bauteilen unter mehrachsig proportionalen, nichtproportionalen sowie variablen und konstanten Beanspruchungen untersucht. Die mit der Methode ermittelten Ergebnisse werden mit der Treffsicherheit der aktuellen Berechnungsvorschrift der FKM-Richtlinie verglichen.

Typ des Eintrags:

Konferenzveröffentlichung

Erschienen:

2024

Herausgeber:

Vormwald, Michael

Autor(en):

Fällgren, Carl ; Vormwald, Michael ; Beier, Heinz Thomas

Art des Eintrags:

Bibliographie

Titel:

Ein Schädigungsparameter mit kritischem Ebenen Verfahren für nichtproportionale Beanspruchungen im Rahmen der FKM-Richtlinie

Sprache:

Deutsch

Publikationsjahr:

Februar 2024

Ort:

Berlin

Verlag:

Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V.

Buchtitel:

Bruchmechanische Werkstoff- und Bauteilbewertung: Beanspruchungsanalyse, Prüfmethoden und Anwendungen : 56. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit

Reihe:

DVM-Bericht

Band einer Reihe:

256

Veranstaltungstitel:

56. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit

Veranstaltungsort:

Kassel

Veranstaltungsdatum:

20. bis 21. Feburar 2024

DOI:

10.48447/BR-2024-368

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Kurzbeschreibung (Abstract):

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Alternatives Abstract

Sprache

Within the framework of the FKM guideline, components can currently be assessed under uniaxial, multiaxial proportional and multiaxial non-proportional load situations. For multiaxial, non-proportional loads, approximate solutions are recommended which in a variety of cases can provide a conservative estimate of the interaction of the load components for the fatigue strength verification. With this approach, existing lifetime reserves of the components evaluated may remain unutilised. In addition, a dependency on the coordinate system used for the local stress tensor is present in the fatigue assessment. In order to carry out a less conservative and at the same time coordinate-invariant assessment of the fatigue strength, a damage parameter is presented that can be used with the critical plane method. Adaptations are made to allow the use of the damage parameter within the framework of the FKM guideline. The new calculation method is tested on a database and the accuracy is analysed in comparison to the experimental findings. Fatigue lives of components under multiaxial proportional, non-proportional, variable and constant loads are analysed. The results obtained with the method are compared with the accuracy of the current calculation method given in the FKM guideline.

Englisch

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:

23 Feb 2024 09:34

Letzte Änderung:

23 Feb 2024 09:36

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