Betriebsfestigkeit an der Fachhochschule Bielefeld | Karteikarten & Zusammenfassungen

Lernmaterialien für Betriebsfestigkeit an der Fachhochschule Bielefeld

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TESTE DEIN WISSEN

Definition Wöhlerlinie

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stellt den Zusammenhang zwischen Bruchlastspielzahl und Ausschlagspannung für einen Werkstoff unter Schwingbelastung dar

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Was ist Betriebsfestigkeit?

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> Ermüdungsfestigkeit

> Beanspruchbarkeit (Festigkeit) eines Bauteils unter realen Lasten


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Beanspruchbarkeit eines Bauteils

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= Werkstoff-Festigkeit + Bauteil- und Umgebungseinflüsse

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reale Lasten

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zyklische Belastungen, d.h. von der Zeit abhängig

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Betriebsfestigkeit

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> ist die Beanspruchbarkeit eines Werkstoffes unter betriebsnahen Beanspruchungen

> aus statischen Versuchen sind die Werkstoff-Kennwerte relativ einfach zu ermitteln und zu vergleichen

> Problem: die meisten Bauteile werden zyklisch belastet --> Dauerbruch

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Ermüdungsversagen

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Rissbildung

Riss geht meist von einem Keim an der Oberfläche

Rissfortschritt

Riss breitet sich in der Ebene der größten Normalspannung(seknrecht zur Lastrichtung) mit größer werdender Geschwindigkeit fort

Restbruch

aufgrund zu geringem verbliebenem Querschnitt

Ursache

mikroplastische Verformungen führen zu Versetzungsanordnungen, die einen Anriss herbeiführen

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Betriebsbeanspruchung

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> Spannung = f(t)

> unregelmäßiger Verlauf

--> Betriebsfestigkeit oder Ermüdungsfestigkeit

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TESTE DEIN WISSEN

Definition Riss

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TESTE DEIN WISSEN

Kerbe mit unendlich kleinem Radius


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TESTE DEIN WISSEN

Vorgang: Dauerfestigkeit

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1.) Definition eines Spannungshorizont (I), bei dem die Dauerfestigkeit vermutet wird. Definition einer Grenzschwingspielzahl, bei dem der Versuch immer gestoppt wird.

2.) Definition einer Spannungsstufe 

3.) Start des ersten versuches bei einem Spannungshorizont

4.) Bricht die Probe, wird der nächste Versuch eine Spannungsstufe tiefer durchgeführt, hält die Probe, wird der nächste Versuch eine Spannungsstufe höher durchgeführt.

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Sonderfall

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> Spannung = f(t)

> regelmäßiger Verlauf

> Spannungshöhe konstant 

--> Wöhlerversuch

--> zyklisch oder schwingende Beanspruchung

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TESTE DEIN WISSEN

Negativen Einfluss auf die Schwingfestigkeit

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TESTE DEIN WISSEN

> Oberflächenrauheit --> Spannungserhöhung

> Entkohlung

> Zugeigenspannung

> Korrosionsbelastung

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Kic

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kritischer Spannungsintensitätsfaktor oder Bruchzähigkeit (Werkstoffkennwert)

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Q:

Definition Wöhlerlinie

A:

stellt den Zusammenhang zwischen Bruchlastspielzahl und Ausschlagspannung für einen Werkstoff unter Schwingbelastung dar

Q:

Was ist Betriebsfestigkeit?

A:

> Ermüdungsfestigkeit

> Beanspruchbarkeit (Festigkeit) eines Bauteils unter realen Lasten


Q:

Beanspruchbarkeit eines Bauteils

A:

= Werkstoff-Festigkeit + Bauteil- und Umgebungseinflüsse

Q:

reale Lasten

A:

zyklische Belastungen, d.h. von der Zeit abhängig

Q:

Betriebsfestigkeit

A:

> ist die Beanspruchbarkeit eines Werkstoffes unter betriebsnahen Beanspruchungen

> aus statischen Versuchen sind die Werkstoff-Kennwerte relativ einfach zu ermitteln und zu vergleichen

> Problem: die meisten Bauteile werden zyklisch belastet --> Dauerbruch

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Q:

Ermüdungsversagen

A:

Rissbildung

Riss geht meist von einem Keim an der Oberfläche

Rissfortschritt

Riss breitet sich in der Ebene der größten Normalspannung(seknrecht zur Lastrichtung) mit größer werdender Geschwindigkeit fort

Restbruch

aufgrund zu geringem verbliebenem Querschnitt

Ursache

mikroplastische Verformungen führen zu Versetzungsanordnungen, die einen Anriss herbeiführen

Q:

Betriebsbeanspruchung

A:

> Spannung = f(t)

> unregelmäßiger Verlauf

--> Betriebsfestigkeit oder Ermüdungsfestigkeit

Q:

Definition Riss

A:

Kerbe mit unendlich kleinem Radius


Q:

Vorgang: Dauerfestigkeit

A:

1.) Definition eines Spannungshorizont (I), bei dem die Dauerfestigkeit vermutet wird. Definition einer Grenzschwingspielzahl, bei dem der Versuch immer gestoppt wird.

2.) Definition einer Spannungsstufe 

3.) Start des ersten versuches bei einem Spannungshorizont

4.) Bricht die Probe, wird der nächste Versuch eine Spannungsstufe tiefer durchgeführt, hält die Probe, wird der nächste Versuch eine Spannungsstufe höher durchgeführt.

Q:

Sonderfall

A:

> Spannung = f(t)

> regelmäßiger Verlauf

> Spannungshöhe konstant 

--> Wöhlerversuch

--> zyklisch oder schwingende Beanspruchung

Q:

Negativen Einfluss auf die Schwingfestigkeit

A:

> Oberflächenrauheit --> Spannungserhöhung

> Entkohlung

> Zugeigenspannung

> Korrosionsbelastung

Q:

Kic

A:

kritischer Spannungsintensitätsfaktor oder Bruchzähigkeit (Werkstoffkennwert)

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