Eine Methode zur Festigkeitsbeurteilung von laserstrahlgeschweißten Magnesium-Verbindungen unter mehrachsigen Beanspruchungen mit konstanten und variablen Amplituden:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Fraunhofer Verlag
2018
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| Schriftenreihe: | Schriftenreihe LBF-Berichte
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG UND ZIELE DER ARBEIT 7
2 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK ZUR MEHRACHSIGKEIT VON
SCHWEISSVERBINDUNGEN 10
2.1 B
ETRIEBSFESTIGKEIT.........................................................................................................................
10
2.2 GRUNDBEGRIFFE DER
ERMUEDUNGSFESTIGKEIT.....................................................................................
11
2.3 BEANSPRUCHUNGSMEHRACHSIGKEIT, NICHTPROPORTIONALE B ELASTUNGEN
.........................................
13
2.4 BELASTUNGEN MIT VARIABLEN AMPLITUDEN UND AMPLITUDENKOLLEKTIVE
......................................
19
2.5 METHODEN ZUR BEWERTUNG DER
BEANSPRUCHUNGSMEHRACHSIGKEIT...............................................
23
2.6 BEWERTUNG DER PHASENVERSCHOBENEN B EAN SP RU CH U N G
............................................................
27
2.7 AUSLEGUNG ERMUEDUNGSBEANSPRUCHTER SCHWEISSVERBINDUNGEN
............................................
29
2.8 BEWERTUNG DER MEHRACHSIGKEIT IN AUSGEWAEHLTEN REGELW
ERKEN.......................................... 31
2.8.1 UEBERSICHT UEBER DIE IN DEN REGELWERKEN VERWENDETEN ANSAETZE
.................................
31
2.8.2
IIW-RICHTLINIE..............................................................................................................
33
2.8.3
FKM-RICHTLINIE...........................................................................................................
33
2.8.4 EUROCODE 3
......................................................................................................................
34
2.9 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN AN ERMUEDUNGSBEANSPRUCHTEN
SCHWEISSVERBINDUNGEN . . . 35
3 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN 37
3.1 V
ERSUCHSPROGRAMM.................................................................................................................
37
3.2 GRUNDWERKSTOFFE, PROBENGEOMETRIE UND V
ERSUCHSAUFBAU.................................................. 38
3.3 ERGEBNISSE DER
WOEHLERVERSUCHE..............................................................................................
41
3.4 A M
PLITUDENKOLLEKTIV..............................................................................................................
46
3.5
E R G E B N IS S E D E R G A SSN ER -V ERSUCHE
.............................................................................................
47
3.6 BERECHNUNG TATSAECHLICHER
SCHADENSSUMMEN........................................................................
52
4 AUSGEWAEHLTE METHODEN ZUR BEWERTUNG DER MEHRACHSIGEN
ERMUEDUNGSBEANSPRUCHUNGEN 55
4.1 KURZER UEBERBLICK UEBER DIE MEISTVERWENDETEN KONVENTIONELLEN
FESTIGKEITSHYPOTHESEN .... 55
4.2 ZWEI KLASSISCHE
MEHRACHSIGKEITSHYPOTHESEN........................................................................
56
4.3 HYPOTHESE DER WIRKSAMEN VERGLEICHSSPANNUNG
..................................................................
59
4.4 STRESS SPACE CURVE-H
YPOTHESE..............................................................................................
63
5 MULTIAX-INVARIANT: EINE NEUE METHODE ZUR BEWERTUNG VON BELIEBIGEN
MEHRACHSIGEN
PHASENVERSCHOBENEN SCHWINGBEANSPRUCHUNGEN 68
5.1 UEBERBLICK UEBER DIE METHODE M ULTIAX-INVARIANT
..................................................................
68
5.2 CHARAKTERISIERUNG DES BEANSPRUCHUNGSZUSTANDES UND BERECHNUNG DER
TEILSCHAEDIGUNG D(JE A
71
5.3 BEWERTUNG DER PHASENVERSCHOBENEN BEANSPRUCHUNG,
NICHTPROPORTIONALITAETSFAKTOR FPV . . 73
5.4 BERECHNUNG DER TEILSCHAEDIGUNG
DPV......................................................................................
76
5.5 MODIFIZIERTES
RAINFLOW-VERFAHREN................................................................................................
77
5.6 VORGEHENSWEISE BEI DER LEBENSDAUERBERECHNUNG MIT DER METHODE
MULTIAX-INVARIANT. . . . 81
5.7 BEWERTUNG DER MITTELSPANNUNGEN MIT DER METHODE M ULTIAX-INVARIANT
.................................
83
6 LEBENSDAUERBERECHNUNG 84
6.1 ANNAHMEN BEI DER LEBENSDAUERBEWERTUNG UND DARSTELLUNG DER R
ECHENERGEBNISSE
...........
84
6.2 BESTIMMUNG DER FIKTIVEN OERTLICHEN BEANSPRUCHUNG NACH DEM
REFERENZRADIUSKONZEPT . . . 86
6.2.1 FE-MODELLIERUNG DER S CHW EISS N AH
T................................................................................
86
6.2.2 UEBERTRAGUNG DER AEUSSEREN BELASTUNG AUF DIE LOKALE B EANSPRUCHUNG
.........................
87
6.3 ANWENDUNG DER AUSGEWAEHLTEN METHODEN ZUR LEBENSDAUERBERECHNUNG
..............................
88
6.3.1 LEBENSDAUERBERECHNUNG MITTELS DER HYPOTHESE DER WIRKSAMEN
VERGLEICHSSPAN
NUNG
(WVS)......................................................................................................................
88
6.3.1.1 KONSTANTE
AMPLITUDEN.....................................................................................
88
6.3.1.2 VARIABLE A M
PLITUDEN........................................................................................
90
6.3.2 LEBENSDAUERBERECHNUNG MITTELS DER STRESS SPACE CURVE-HYPOTHESE
(SSCH)
...........
92
6.3.2.1 KONSTANTE A M
PLITUDEN.....................................................................................
92
6.3.2.2 VARIABLE A M
PLITUDEN........................................................................................
95
6.3.3 LEBENSDAUERBERECHNUNG MITTELS DES FINDLEY-KRITERIUMS UND DER
SCHUBSPANNUNGS
INTENSITAETSHYPOTHESE (SIH), ZUSAMMEN MIT DEM KORRELATIONSBASIERTEN
NICHT
PROPORTIONALITAETSFAKTOR
...................................................................................................
97
6.3.3.1 KONSTANTE AM
PLITUDEN.....................................................................................
97
6.3.3.2 VARIABLE A M
PLITUDEN...........................................................................................101
6.3.4 LEBENSDAUERBERECHNUNG MIT HILFE DER INTERAKTIONSGLEICHUNGEN AUS
DEN REGELWERKENL05
6.3.4.1 KONSTANTE
AMPLITUDEN........................................................................................
105
6.3.4.2 VARIABLE A M
PLITUDEN...........................................................................................111
6.3.5 LEBENSDAUERBERECHNUNG MITTELS DER NEU ENTWICKELTEN METHODE
MULTIAX-INVARIANT . 117
6.3.5.1 KONSTANTE
AMPLITUDEN........................................................................................
117
6.3.5.2 VARIABLE A M
PLITUDEN...........................................................................................122
6.4 VERGLEICH DER UNTERSUCHTEN M
ETHODEN...........................................................................................126
6.4.1 TREFFSICHERHEIT DER H Y P O TH ESEN
........................................................................................
126
6.4.2 BEWERTUNG EINES OERTLICHEN SPANNUNGSVERLAUFS MIT UNKORRELIERTEN
BEANSPRUCHUNGS
KOMPONENTEN
......................................................................................................................
128
6.4.3 BEMERKUNGEN ZUM RECHEN- UND IM PLEM
ENTIERUNGSAUFWAND.......................................128
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 129
7.1 ZUSAMMENFASSUNG
.........................................................................................................................129
7.2
AUSBLICK............................................................................................................................................132
LITERATURVERZEICHNIS 134
ANHANG 142
|
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