Ein Beitrag zur Festigkeitsbewertung scharf gekerbter Bauteile unter statischer und zyklischer Belastung:
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Darmstadt
Inst. für Stahlbau und Werkstoffmechanik
2003
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71 |
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INHALTSVERZEICHNIS
VERWENDETE
SYMBOLE
IV
1
EINLEITUNG
1
2
STAND
DER
TECHNIK
UND
DER
BISHERIGEN
FORSCHUNG
3
2.1
ERMUEDUNGSFESTIGKEIT
GEKERBTER
STRUKTUREN
.
3
2.1.1
STUETZWIRKUNG
UND
GROESSENEINFLUSS
.
5
2.1.2
MIKROSTUETZWIRKUNG
NACH
N
EUBER
.
8
2.1.3
BEZOGENER
SPANNUNGSGRADIENT
NACH
S
IEBEL
/S
TIELER
.
10
2.1.4
KERBEMPFINDLICHKEIT
NACH
T
HUM
UND
P
ETERSON
.
12
2.1.5
FEHLSTELLENMODELL
NACH
W
EIBULL
.
12
2.1.6
MODELL
DES
HOECHSTBEANSPRUCHTEN
VOLUMENS
NACH
S
ONSINO
.
18
2.1.7
BRUCHMECHANISCHE
STUETZZAHL
NACH
H
AHN
/M
ERTENS
.
19
2.1.8
STUETZWIRKUNGSMODELL
NACH
LIU
.
20
2.1.9
PLASTISCHE
STUETZWIRKUNG
.
21
2.1.10
REGELWERKE
UND
EXPERIMENTELLE
ERGEBNISSE
.
22
2.1.11
DISKUSSION
DER
GROESSENEINFLUSS
UND
STUETZWIRKUNGSMODELLE
.
23
2.2
FESTIGKEITSBERECHNUNG
IN
DER
FKM-RICHTLINIE
.
27
2.2.1
DER
STATISCHE
FESTIGKEITSNACHWEIS
IN
DER
FKM-RICHTLINIE
.
27
2.2.2
DER
ERMUEDUNGSFESTIGKEITSNACHWEIS
IN
DER
DER
FKM-RICHTLINIE
.
.
32
3
PROBLEMSTELLUNG
39
3.1
FORSCHUNGSZIEL
.
39
3.2
LOESUNGSWEG
.
40
3.2.1
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
.
40
3.2.2
KONZEPTIONELLE
ARBEITEN
.
41
4
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
42
4.1
WERKSTOFFE
.
42
4.2
PROBENFORMEN
UND
VERSUCHSPROGRAMM
.
42
4.3
PROBENFERTIGUNG
.
47
4.3.1
FLACHPROBEN
.
48
4.3.2
RUNDPROBEN
.
49
4.4
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
.
49
4.4.1
STATISCHE
VERSUCHE
.
49
4.4.2
ERMUEDUNGSVERSUCHE
.
50
5
VERSUCHSERGEBNISSE
UND
-AUSWERTUNG
53
5.1
STATISCHE
VERSUCHE
.
53
5.1.1
UNGEKERBTE
PROBEN
.
53
5.1.2
KERBPROBEN
.
54
II
INHALTSVERZEICHNIS
5.2
ER
MUEDUNGS
VERSUCHE
.
57
5.2.1
PROBENVERSAGEN
.
57
5.2.2
DER
WOEHLERLINIENANSATZ
IN
DER
FKM-RICHTLINIE
.
59
5.2.3
EXPERIMENTELLE
WOEHLERLINIEN
MIT
VARIABLER
NEIGUNG
.
66
5.2.4
DISKUSSION
DER
WOEHLERLINIEN
.
72
5.2.5
STUETZZAHLEN
AUS
DEN
ERMUEDUNGSVERSUCHEN
.
77
6
STATISCHE
FESTIGKEIT
82
6.1
SCHAEDIGUNGSMODELL
.
82
6.2
ANALYSEUMFANG
UND
BERECHNUNGSMODELLE
.
82
6.3
ANPASSUNG
DER
MATERIALPARAMETER
.
83
6.4
SIMULATIONSRECHNUNGEN
UND
ERGEBNISSE
.
84
6.4.1
FLACHPROBE
FL
R0,20
.
85
6.4.2
FLACHPROBE
F3
R0,20
.
86
6.4.3
RUNDPROBE
RE
R0,04
.
88
6.4.4
DISKUSSION
DER
SCHAEDIGUNGSMECHANISCHEN
BERECHNUNG
.
89
6.5
DER
STATISCHE
NACHWEIS
NACH
DER
FKM-RICHTLINIE
.
90
7
STUETZZAHLKONZEPT
DER
FKM-RICHTLINIE
94
7.1
ERWEITERUNG
DES
STUETZZAHLANSATZES
.
96
7.2
VERGLEICH
MIT
DEM
BRUCHM.
ANSATZ
VON
H
AHN
/M
ERTENS
.
101
8
STUETZZAHLKONZEPT
AUF
DER
BASIS
VON
BEANSPRUCHUNGSINTEGRALEN
104
8.1
STUETZZAHLEN
AUS
BEANSPRUCHUNGSINTEGRALEN
.
104
8.1.1
KONTUR
UND
OBERFLAECHENINTEGRALE
MIT
SPINT
ID
.
107
8.1.2
OBERFLAECHEN
UND
VOLUMENINTEGRALE
MIT
SPINT
XD
.
107
8.2
EINFLUSS
VON
MODELLIERUNG
UND
VERNETZUNG
.
109
8.3
ERMITTLUNG
DES
WEIBULL-EXPONENTEN
K
,
.
114
8.4
STUETZZAHLEN
AUF
DER
BASIS
VON
OBERFLAECHENINTEGRALEN
.
115
8.5
STUETZZAHLEN
AUF
DER
BASIS
VON
VOLUMENINTEGRALEN
.
121
8.6
DISKUSSION
DES
STATISTISCHEN
STUETZZAHLMODELLS
.
125
9
FESTIGKEITEN
AUF
DER
BASIS
DES
HOECHSTBEANSPRUCHTEN
VOLUMENS
VGO%
128
10
ZUSAMMENFASSUNG
135
LITERATURVERZEICHNIS
137
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
149
TABELLENVERZEICHNIS
153
A
PROBENABMESSUNGEN
154
A.L
FLACHPROBEN
.
154
A.2
RUNDPROBEN
.
159
INHALTSVERZEICHNIS
III
B
STATISCHE
VERSUCHE
[48]
162
B.L
STATISCHE
WERKSTOFFKENNWERTE
.
162
B.2
STATISCHE
VERSUCHE
MIT
GEKERBTEN
FLACHPROBEN
.
164
B.3
STATISCHE
VERSUCHE
MIT
GEKERBTEN
RUNDPROBEN
.
174
C
ZYKLISCHE
WERKSTOFFKENNWERTE
178
D
EINZELDATEN
DER
ERMUEDUNGSVERSUCHE
184
D.L
ERMUEDUNGSVERSUCHE
MIT
GEKERBTEN
FLACHPROBEN
.
184
D.2
ERMUEDUNGSVERSUCHE
MIT
GEKERBTEN
RUNDPROBEN
[48]
.
207
E
AUSWERTUNG
DER
ERMUEDUNGSVERSUCHE
223
E.L
AUSWERTUNG
MIT
NORMIERTEN
WOEHLERLINIEN
.
223
E.2
VARIABLE
NEIGUNG
UND
VARIABLER
ABKNICKPUNKT
.
243
F
SCHAEDIGUNGSMECHANISCHE
BERECHNUNGEN
[48]
263
F.L
MATERIALPARAMETER
.
263
F.2
FLACHPROBEN
FL
R0,20
.
264
F.3
FLACHPROBEN
F3
R0,20
.
269
F.4
RUNDPROBE
MIT
EINSTICH
RE
R0,04
.
277
G
BEANSPRUCHUNGSINTEGRALE
UND
STUETZZAHLEN
282
H
KURZDARSTELLUNG
ZUR
ERWEITERUNG
DER
FKM-RICHTLINIE
297
H.L
STATISCHER
FESTIGKEITSNACHWEIS
.
297
H.2
ERMUEDUNGSFESTIGKEITSNACHWEIS
.
297 |
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