Gewindeverbindungen örtlich: Vorhaben Nr. 279 ; Örtliche Bewertung der Schwingfestigkeit von Gewindeverbindungen ; Abschlussbericht
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Frankfurt am Main
FKM
2010
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1 EINLEITUNG 1
2 STAND DER FORSCHUNG UND DER TECHNIK 2
2.1 ERMUEDUNGSFESTIGKEIT 2
2.2 OERTLICHE SPANNUNG, FORMZAHL UND KERBWIRKUNG 9
2.3 OERTLICHE BEWERTUNG DER SCHWINGFESTIGKEIT VON GEWINDEVERBINDUNGEN 11
2.4 GEWINDEVERBINDUNGEN UND DEREN SCHWINGFESTIGKEITSEIGENSCHAFTEN 13 2.5
KONZEPTE ZUR SCHWINGFESTIGKEITSBEWERTUNG 18
2.5.1 NENNSPANNUNGSKONZEPT 19
2.5.2 OERTLICHES KONZEPT 19
2.5.3 RISSFORTSCHRITTSKONZEPT 25
3 VERSUCHE AN GEWINDEVERBINDUNGEN 27
3.1 UNTERSUCHTE GEWINDEVERBINDUNGEN 27
3.2 STATISCHE VERSUCHE 30
3.3 WOEHLERVERSUCHE 32
3.3.1 SCHRAUBEN-MUTTERNVERBINDUNG 33
3.3.2 DUESENSPANNMUTTER 35
3.3.3 ZUGMUTTER 37
3.3.4 MITTELSPANNUNGSEINFLUSS-, FESTIGKEITS- UND GROESSENEINFLUSS 38
4 WERKSTOFFCHARAKTERISIERUNG 41
4.1 STATISCHE WERKSTOFFVERSUCHE 41
4.2 KRAFTKONTROLLIERTE WERKSTOFFVERSUCHE 43
4.3 DEHNUNGSKONTROLLIERTE WERKSTOFFVERSUCHE 48
4.3.1 WERKSTOFF 41 CR4 51
4.3.2 WERKSTOFF C35 51
4.3.3 WERKSTOFF 36VRB4 52
4.3.4 WERKSTOFF 2C35 53
4.3.5 WERKSTOFF ST37-2 54
4.3.6 WERKSTOFF 38MNVS6 55
4.3.7 VERGLEICH DER ZYKLISCHEN SPANNUNGS-DEHNUNGS-KURVEN 56
4.4 DEHNUNGSGEREGELTE VERSUCHE UNTER HOHER MITTELDEHNUNG 58
4.5 DEHNUNGSWOEHLERLINIEN 58
4.6 UEBERTRAGBARKEIT VON WERKSTOFFKENNWERTEN 61
5 NUMERISCHE UNTERSUCHUNGEN 63
5.1 GEOMETRIE UND VERNETZUNG 63
5.2 MATERIAL- UND VERFESTIGUNGSGESETZ 65
5.3 VORGABE DER LAST-ZEIT-FUNKTION 65
5.4 ERSTELLUNG VON 3D-MODELLEN 66
5.5 AUSWERTUNG DER OERTLICHEN BEANSPRUCHUNG 68
5.6 VERGLEICH DER ERGEBNISSE VON 2D- UND 3D- BERECHNUNGEN 69
5.7 ABGLEICH DER FEM-BERECHNUNG MIT EXPERIMENTELLEN ERGEBNISSEN 73 5.8
TOLERANZANALYSE DER KLASSISCHEN SCHRAUBE-MUTTER VERBINDUNG 74 5.8.1
TOLERANZ DER GEWINDESTEIGUNGSDIFFERENZ 75
5.8.2 UNTERSUCHUNG DER GEWINDEREIBUNG 81
5.8.3 ZUSAMMENFASSUNG DER TOLERANZANALYSE 82
6 BEWERTUNG VON GEWINDEVERBINDUNGEN ANHAND DER FKM-RICHTLINIE 84
6.1 BERECHNUNGSABLAUF 84
6.2 ERGEBNISSE 90
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7 OERTLICHE BEWERTUNG VON GEWINDEVERBINDUNGEN 92
7.1 VORGEHENSWEISE DER BEWERTUNG UNTER HOHER MITTELSPANNUNG 92
7.2 PRINZIPIELLER VERGLEICH DER BEWERTUNG NACH PSWT UND PJ 96
7.3 VERGLEICH DER AUSWERTUNG NACH HAUPTSPANNUNG UND VON MISES SPANNUNG
97 7.4 MEHRACHSIGKEIT IM GEWINDEGRUND 99
7.5 BERECHNUNG DER RISSFORTSCHRITTSSCHWINGSPIELZAHL VON
GEWINDEVERBINDUNGEN 99 7.6 ERGEBNISSE DER OERTLICHEN BEWERTUNG UNTER
HOHER MITTELSPANNUNG 103 7.6.1 M10 FK 10.9 103
7.6.2 M16 FK5.6 112
7.6.3 ERGEBNISSE DER WEITEREN SCHRAUBE-/MUTTERVERBINDUNGEN 118
7.6.4 DUESENSPANNMUTLER 122
7.6.5 ZUGMUTTER 125
7.6.6 ZUSAMMENFASSUNG DER BEWERTUNG BEI HOHEN MITTELSPANNUNGEN 130
7.7 BEWERTUNG VON NIEDRIGEN MITTELSPANNUNGEN 131
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 139
9 VERZEICHNISSE 142
9.1 LITERATURVERZEICHNIS 142
9.2 ABKUERZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS 145
10 ANHANG 149
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