Stoßartige Belastung: FKM-Vorhaben Nr. 289, Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile unter stoßartigen Belastungen ; Abschlussbericht
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| Language: | German |
| Published: |
Frankfurt am Main
Forschungskuratorium Maschinenbau e.V.
2012
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| Series: | Forschen im Maschinenbau
315 |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 MANAGEMENT REPORT 1
2 EINLEITUNG 3
3 STAND DER TECHNIK 4
3.1 DYNAMISCHE BEANSPRUCHUNG 4
3.2 WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN UND -KENNWERTE 5
3.3 EINFLUSS DER RISSBEANSPRUCHUNGSRATE 8
3.4 UNTERE GRENZKURVE 10
3.5 KORRELATIONEN DER BRUCHZAEHIGKEIT MIT DER KERBSCHLAGARBEIT 11
3.6 BEWERTUNG BEI DYNAMISCHER BEANSPRUCHUNG 11
3.7 MIXED-MODE BEANSPRUCHUNG 12
4 ZIEL DER UNTERSUCHUNGEN UND METHODISCHE VORGEHENSWEISE 13
5 WERKSTOFFE, PROBENENTNAHME UND BASISCHARAKTERISIERUNG 15
5.1 WERKSTOFFE 15
5.2 HAERTEMESSUNG 16
5.3 PROBENENTNAHME 17
5.4 KERBSCHLAGBIEGEVERSUCHE 19
5.4.1 VERSUCHSAUFBAU UND PROBEN 19
5.4.2 KERBSCHLAGARBEIT UND EMPIRISCHE KORRELATIONEN 20
5.4.3 ABSCHAETZUNG DER RISSARRESTZAEHIGKEIT MIT DEM 4KN-KRITERIUM 23
5.5 QUASISTATISCHE UND DYNAMISCHE ZUGVERSUCHE 24
5.5.1 PROBENFORM 24
5.5.2 MESSTECHNIK 24
5.5.3 DYNAMISCHE VERLAENGERUNGS- UND EINSCHNUERUNGSMESSUNG 25
5.5.4 ERGEBNISSE DER HOCHGESCHWINDIGKEITS-ZUGVERSUCHE 26
6 BRUCHMECHANISCHE UNTERSUCHUNGEN BEI HOHEN BELASTUNGSGESCHWINDIGKEITEN
33
6.1 PROBEN UND VERSUCHSAUFBAU 33
6.2 MESSTECHNIK 34
6.2.1 KRAFT-MESSUNG 34
6.2.2 CMOD-MESSUNG 35
6.3 VERSUCHSBEDINGUNGEN 36
6.4 ERGEBNISSE DER EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN 38
6.4.1 KRAFT-ZEIT KURVEN F(T) 38
6.4.2 KRAFT-RISSOEFFNUNGS-KURVEN F(CMOD) 39
6.4.3 BESTIMMUNG DER DYNAMISCHEN BRUCHZAEHIGKEIT KJC,D 41
6.4.4 BESTIMMUNG DER MASTERKURVEN-REFERENZTEMPERATUR T
0
,
X
42
6.4.5 UNTERE GRENZKURVE MIT 5% VERSAGENSWAHRSCHEINLICHKEIT 43
6.4.6 ERGEBNISSE 44
III
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6.4.7 MASTERKURVEN-REFERENZTEMPERATUREN T
0IX
(DK/DT) 45
6.4.8 BESTIMMUNG DER 5%-GRENZKURVEN 46
6.4.9 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE DER DYNAMISCHEN
BRUCHMECHANIK-VERSUCHE 47 *
6.5 NUMERISCHE ANALYSE 48
6.5.1 NUMERISCHE BESTIMMUNG DES RISSBEANSPRUCHUNGSVERLAUFS KJ
DYN
(T) 49
6.5.2 UEBERPRUEFUNG DER WEGUNABHAENGIGKEIT DES J-INTEGRALS 50
6.5.3 EINFACHES FEDER-MASSE-MODELL 50
6.5.4 ERGEBNISSE DER BERECHNUNGEN 52
6.5.5 VERGLEICH MIT EXPERIMENTELLEN ERGEBNISSEN 54
7 MIXED-MODE BEANSPRUCHUNG 57
7.1 VERSUCHSAUFBAU 58
7.2 ERGEBNISSE DER EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN 61
7.2.1 VARIANTE A 61
7.2.2 VARIANTE B 63
7.3 NUMERISCHE ANALYSE 63
7.3.1 BESTIMMUNG DES RISSBEANSPRUCHUNGSVERLAUFS UNTER MIXED-MODE 64
7.3.2 VARIANTE A 66
7.3.3 VARIANTE B 68
7.4 DISKUSSION 69
8 BAUTEILVERSUCHE 70
8.1 VERSUCHSAUFBAU 70
8.2 FE-VORAUSRECHNUNGEN 73
8.3 ERGEBNISSE DER EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN 74
8.4 NUMERISCHE ANALYSE 75
8.4.1 BESTIMMUNG DER MASCHINENSTEIFIGKEIT 75
8.4.2 ERGEBNISSE 76
8.5 DISKUSSION 79
9 GESAMTBEWERTUNG UND ERWEITERUNG DER FKM-RICHTLINIE 80
9.1 BEWERTUNGSKONZEPT FUER MODE I 80
9.2 ERWEITERTES BEWERTUNGSKONZEPT FUER MIXED-MODE 82
9.3 BEISPIELRECHNUNGEN MIT VEREINFACHTER ABSCHAETZUNG 84
9.3.1 VEREINFACHTE SICHERHEITSBEWERTUNG FUER ACHSWELLE MIT MITTIGEM RISS
84
9.3.2 BEWERTUNG EINER ACHSWELLE BEI SCHNELLER DYNAMISCHER MIXED-MODE
BELASTUNG ...86
9.3.3 DISKUSSION 86
10 ZUSAMMENFASSUNG 87
11 ANHANG 89
11.1 LITERATURVERZEICHNIS 89
11.2 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 92
IV
11.3 DANKSAGUNG 94
11.4 FOERDERHINWEIS 94
V
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