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Das U-Konzept: technische Bruchlebensdauern auf Basis des örtlichen Konzepts

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Bibliographic Details
Main Author:	Fiedler, Melanie (Author)
Format:	Thesis Book
Language:	German
Published:	Darmstadt Technische Universität Darmstadt, Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik 2019
Series:	Veröffentlichung des Instituts für Stahlbau und Werkstoffmechanik der Technischen Universität Darmstadt Heft 129
Subjects:	Elastoplastizität Restlebensdauer Stahlbauteil Anrisslebensdauer Zugfestigkeit Hochschulschrift
Online Access:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XII, 304 Seiten Diagramme
ISBN:	9783939195672 3939195677

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG, MOTIVATION UND VORGEHEN 1 1.1 EINLEITUNG UND MOTIVATION ......................................................................................... 1 1.2 VORGEHEN ....................................................................................................................... 3 2 DATENBASIS UND AUSWERTUNGSMETHODIK 5 2.1 DATENBASIS .................................................................................................................... 5 2.1.1 VERSAGENSKRITERIUM ANRISS .............................................................................. 7 2.1.1.1 WOEHLERVER SUCHE ................................................................................ 7 2.1.1.2 GASSNERVERSUCHE ................................................................................ 8 2.1.2 VERSAGENSKRITERIUM BRUCH .............................................................................. 9 2.1.2.1 WOEHLERVERSUCHE ................................................................................ 9 2.1.2.2 GASSNERVERSUCHE ................................................................................ 10 2.2 AUSWERTUNGSMETHODIK ............................................................................................... 11 3 ANRISS 13 3.1 VERSAGENSKRITERIUM ANRISS ......................................................................................... 13 3.2 DAS VERFAHREN ........................................................................................................... 15 3.2.1 ZYKLISCHES MATERIAL VERHALTEN .......................................................................... 17 3.2.2 KERBNAEHERUNGSVERFAHREN ................................................................................ 17 3.2.3 HCM ALGORITHMUS ......................................................................................... 18 3.2.4 SCHAEDIGUNGSPARAMETER ................................................................................... 18 3.2.4.1 P RAM ................................................................................................ 18 3.2.4.2 P RA J ................................................................................................ 19 3.2.5 WERKSTOFF-W OEHLER LINIEN ................................................................................... 22 3.2.5.1 P RAM ............................................................................................... 22 3.2.5.2 P RAJ ................................................................................................ 23 3.2.6 WOEHLERLINIE DES BAUTEILS ............................................................................... 23 3.2.6.1 GROESSENEINFLUESSE ................................................................................. 24 3.2.6.2 OBERFLAECHENRAUHEIT ........................................................................... 26 3.2.6.3 WEITERE EINFLUSSGROESSEN .................................................................... 27 3.2.6.4 ANPASSUNG DES BAUTEILFAKTORS J RAJ ............................................... 27 3.2.7 SCHADENSAKKUMULATIONSRECHNUNG ................................................................ 28 3.3 ERGEBNISSE FUER GEKERBTE PROBEKOERPER ...................................................................... 30 3.3.1 W OEHLER VERSUCHE ............................................................................................... 30 3.3.2 GASSNERVERSUCHE ............................................................................................... 32 III 4 RISSFORTSCHRITT UND BRUCH 35 4.1 VERSAGENSKRITERIUM BRUCH ......................................................................................... 35 4.2 DIE VERFAHREN .............................................................................................................. 35 4.2.1 DAS RISSFORTSCHRITTSMODELL NACH DANKERT ...................................................... 36 4.2.2 DER RECHNERISCHE FESTIGKEITSNACHWEIS .......................................................... 42 4.2.2.1 ZYKLISCHES MATERIALVERHALTEN ........................................................... 42 4.2.2.2 KERBNAEHERUNGSVERFAHREN ................................................................. 42 4.2.2.3 HCM-ALGORITHMUS .......................................................................... 42 4.2.2.4 SCHAEDIGUNGSPARAMETER .................................................................... 42 4.2.2.5 WERKSTOFF-W OEHLER LINIE .................................................................... 42 4.2.2.6 WOEHLERLINIE DES BAUTEILS ................................................................. 44 4.2.2.7 SCHADENSAKKUMULATIONSRECHNUNG .................................................. 45 4.2.3 DIE SYNTHETISCHEN WOEHLERLINIEN ................................................................... 46 4.2.3.1 DEFINITION DER BRUCHWOEHLERLINIE ..................................................... 47 4.2.3.2 UEBERTRAGUNG AUF ANRISS BZW. RISSFORTSCHRITT ............................... 48 4.3 ERGEBNISSE .................................................................................................................... 50 4.3.1 DAS RISSFORTSCHRITTSMODELL NACH DANKERT ..................................................... 50 4.3.2 DER RECHNERISCHE FESTIGKEITSNACHWEIS . . .. .................................................... 52 4.3.3 DIE SYNTHETISCHEN WOEHLERLINIEN ................................................................... 56 5 DAS U-KONZEPT : KONZEPT FUER TECHNISCHEN BRUCH 59 5.1 DAS TECHNISCHE BRUCHKONZEPT MIT P RAJ ................................................................ 61 5.1.1 HERLEITUNG EINES NAEHERUNGSVERFAHREN AUF BASIS DER RISSFORTSCHRITTSALGO- RITHMEN ........................................................................................................... 61 5.1.2 WAHL DER INTEGRATIONSGRENZEN ....................................................................... 62 5.1.3 ERWEITERUNG DER NAEHERUNGSBEZIEHUNG DURCH NEIGUNGSKORREKTUR ................. 66 5.1.4 DEFINITION DER DAUERFESTIGKEIT ...................................................................... 69 5.1.5 ERGEBNISSE DER WOEHLERVERSUCHE ................................................................... 70 5.1.5.1 EINFLUSS DER KERBSCHAERFE ................................................................ 70 5.1.5.2 MITTELSPANNUNGSEINFLUSS ................................................................ 75 5.1.5.3 EINFLUSS DER NEIGUNGSKORREKTUR AUF DIE TREFFSICHERHEIT ................ 78 5.1.6 ERWEITERUNG DES KONZEPTES BEI BETRIEBSLASTFOLGEN ..................................... 83 5.1.7 ERGEBNISSE DER GASSNERVERSUCHE ................................................................... 85 5.1.7.1 NORMAL VERTEILTE LASTFOLGEN ............................................................. 87 5.1.7.2 EINFLUSS DER UNREGELMAESSIGKEIT DER NORMAL VERTEILUNG ................... 91 5.1.7.3 EINFLUSS DER KOLLEKTIVFORM AUF DIE TREFFSICHERHEIT ...................... 92 5.1.7.4 EINFLUSS VERSCHIEDENER R- VERHAELTNISSE UND KERBSCHAERFEN AUF DIE ERGEBNISSE ......................................................................................... 93 5.1.7.5 SONDERFORMEN: ALTERNIERENDE LASTFOLGE UND MINITWIST ............... 96 5.1.7.6 EINFLUSS DER NEIGUNGSKORREKTUR AUF DIE TREFFSICHERHEIT DER VER FAHREN ............................................................................... 98 5.2 DAS TECHNISCHE BRUCHKONZEPT MIT P RAM ..................................................................... 105 5.2.1 HERLEITUNG DES KONZEPTS ................................................................................... 105 5.2.2 ERGEBNISSE DER WOEHLERVERSUCHE ....................................................................... 108 5.2.3 ERGEBNISSE DER GASSNERVERSUCHE ....................................................................... 116 IV 6 VERGLEICH DER VERFAHREN 119 6.1 ERGEBNISSE DER WOEHLERVERSUCHE ................................................................................ 120 6.1.1 VERGLEICH SYNTHETISCHE WOEHLERLINIEN MIT U-KONZEPT .................................... 120 6.1.2 VERGLEICH RECHNERISCHER FESTIGKEITSNACHWEIS MIT U-KONZEPT ........................ 123 6.1.3 VERGLEICH RISSFORTSCHRITT MIT U-KONZEPT .......................................................... 125 6.2 ERGEBNISSE DER GASSNERVERSUCHE ................................................................................ 128 6.2.1 DATENQUELLE DABEF* ........................................................................................... 129 6.2.1.1 SCHADENSSUMME D = 1 ....................................................................... 129 6.2.1.2 SCHADENSSUMME D * D E S ................................................................. 130 6.2.2 DATENQUELLE 2 (GASSNER / LIPP) ......................................................................... 132 6.2.2.1 SCHADENSSUMME D = 1 ...................................................................... 132 6.2.2.2 SCHADENSSUMME D * D E G ................................................................ 137 6.2.3 DATENBASIS DABEF KOMPLETT ............................................................................ 138 6.2.4 ANPASSUNG DER EFFEKTIVEN SCHADENSSUMMEN .................................................... 141 6.2.5 VERGLEICH MIT DER LITERATUR ............................................................................... 145 6.3 ZUSAMMENFASSUNG .......................................................................................................... 149 7 SICHERHEITSKONZEPT 151 7.1 AKTUELLER STAND DER TECHNIK ........................................................................................ 151 7.1.1 RECHNERISCHER FESTIGKEITSNACHWEIS ................................................................ 153 7.1.1.1 STATISTISCHER UMRECHNUNGSFAKTOR DER ZUGFESTIGKEIT ......................... 153 7.1.1.2 LASTSEITIGER SICHERHEITSFAKTOR ........................................................... 153 7.1.1.3 MATERIALSICHERHEITSFAKTOR .................................................................... 153 7.1.1.4 GESAMTSICHERHEITSFAKTOR .................................................................... 153 7.1.1.5 NACHWEISFUEHRUNG ................................................................................ 154 7.1.2 BRUCHMECHANISCHER FESTIGKEITSNACHWEIS .......................................................... 154 7.1.3 EUROCODE 3 ....................................................................................................... 154 7.1.4 RICHTLINIE NICHTLINEAR ........................................................................................ 155 7.1.4.1 AUSFALLWAHRSCHEINLICHKEIT WOEHLERLINIE ............................................... 156 7.1.4.2 ABSICHERUNG DER WOEHLERLINIE 7 M ..................................................... 156 7.1.4.3 LASTSEITIGER SICHERHEITSFAKTOR 7 L ........................................................ 157 7.1.4.4 GESAMTAUSFALLWAHRSCHEINLICHKEIT P A .................................................. 157 7.2 EMPFEHLUNG U-KONZEPT ................................................................................................. 158 7.2.1 ABSENKUNG DER WERKSTOFF-WOEHLERLINIE AUF P A = 2.5% ................................. 159 7.2.2 ABSICHERUNG DER WOEHLERLINIE 7 M ...................................................................... 159 7.2.3 GASSNERFAKTOR 75 ................................................................................................. 160 7.2.4 LASTSEITIGER SICHERHEITSFAKTOR 7 L ...................................................................... 161 7.2.5 GESAMTAUSFALLWAHRSCHEINLICHKEIT ...................................................................... 161 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 163 8.1 ZUSAMMENFASSUNG .................................... 163 8.2 AUSBLICK .......................................................................................................................... 165 9 ANHANG 167 9.1 WOEHLERVERSUCHE DER DABEF ............................................................................................ 167 9.1.1 QUELLE 1 ............................................................................................................... 168 9.1.2 QUELLE 2 ............................................................................................................... 170 9.1.3 QUELLE 3 ............................................................................................................... 175 V 9.1.4 QUELLE 6 .............................................................................................................. 176 9.1.5 QUELLE 10 ........................................................................................................... 180 9.1.6 QUELLE 54 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