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SteBLife – Eine neue Methode zur zeit- und kosteneffizienten Bereitstellung von Ermüdungsdaten zur sicheren Auslegung von zyklisch beanspruchten Komponenten und Bauteilen für den Anlagen- und Maschinenbau
Abstract – Die Lebensdauer von Werkstoffen und Bauteilen ist begrenzt, wenn diese wiederholten mechanischen
Einleitung
Eine gewichtsoptimierte Bauteilauslegung sowie die daraus resultierende Abschätzung der Lebensdauer bzw. der Einsatzzeit metallischer Werkstoffe setzen ein umfassendes Verständnis der Ermüdungsvorgänge und die systematische Untersuchung des Ermüdungsverhaltens voraus. Viele Bauteile können meist schon allein aus Zeit- und Kostengründen
Versuchsaufbau und Werkstoff
Die spannungskontrollierten Einstufenversuche wurden an einem servohydraulischen Prüfsystem Typ EHF-U der Fa. Shimadzu mit einer Maximallast von 50 kN, einer Frequenz von f = 5 Hz, einer sinusförmigen Last-Zeit-Funktion und einem Lastverhältnis von R = -1 bei Raumtemperatur mit RT = 25°C durchgeführt.
Die Proben wurd
Lebensdauerberchnung und Werkstoffprüfung
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Die in SteBLife verwendeten Proben zeichnen sich durch eine gestufte Geometrie mit unterschiedlichen Prüfstreckendurchmessern aus, die unter einer zyklischen Beanspruchung zu unterschiedlichen lokalen Spannungsamplituden entlang der Probenachse führt (Abb. 2, unten links).
Die Ermüdu
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Zusammenfassung
Der Beitrag zeigt wie zerstörungsfreie Messverfahren auf Basis der Temperatur im Rahmen von Kurzzeitverfahren zur Lebensdauerberechnung eingesetzt werden können. Die Vorgehensweise wird am Beispiel des normalisierten unlegierten Kohlenstoffstahles der Güte C45E und der SteBLife Methode vorgestellt.
SteBLife eröf
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Danksagung
Der Autor dankt der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die finanzielle Unterstützung des Forschungsvorhabens (STA 1133/6-1). Ein weiterer Dank geht an die Firmen Shimadzu Deutschland/Europa und Micro-Epsilon für die Unterstützung bei der Versuchsinfrastruktur.
Literatur
H.-J. Christ: Ermüdungsverhalten m
Digitaler Umgang mit Messdaten in der Forschung
Die Vorlesungen und Labore im Lehrgebiet Werkstoffkunde enthalten verschiedene Versuche zur Ermittlung technologischer oder vergleichbarer Werkstoffkennwerte, die mittels zerstörender und zerstörungsfreier Prüfverfahren bereitgestellt werden. Neben dem Einsatz der Mess- und Prüftechnik spielt vor al
Signalverarbeitung und Messdatenanalyse
Die Vorlesungen und Labore im Lehrgebiet Werkstoffkunde enthalten verschiedene Versuche zur Ermittlung technologischer oder vergleichbarer Werkstoffkennwerte, die mittels zerstörender und zerstörungsfreier Prüfverfahren bereitgestellt werden. Neben dem Einsatz der Mess- und Prüftechnik sowie der Messdatener
Einsatz zerstörungsfreier Prüfverfahren in einer neuen Ein-Proben Prüfstrategie zur Abschätzung von Ermüdungsdaten
Ziel des vorliegenden Forschungsantrages ist es die Potentiale zerstörungsfreier Prüfverfahren, der Digitalisierung der Messtechnik und der Signalverarbeitung zu nutzen und mit einer neuartigen Ein-Proben Prüfstrategie zu kombinieren,
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Einsatz µmagnetischer Prüfverfahren zur Bewertung der Schädigungsentwicklung in zyklisch beanspruchten metallischen Werkstoffen
Um das Ziel einer (Rest-)Lebensdauerabschätzung für metallische Werkstoffe bzw. Strukturen zu erreichen, ist es erforderlich, dass umfangreiche Informationen ermittelt und bereitgestellt werden. Diese Informatio
