ISBN 9783843912976

978-3-8439-1297-6, Reihe Ingenieurwissenschaften

Jens Lebahn
Statistisch abgesicherte Restlebensdauervorhersage für wellenartige Strukturen unter Verwendung validierter Spannungsintensitätsfaktor-Lösungen

142 Seiten, Dissertation Universität Rostock (2013), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Aufgrund der weit verbreiteten Einsatzmöglichkeiten zählen wellenartige Strukturen innerhalb des Maschinenbaus zu den wichtigsten Maschinenelementen. Wie anhand von Schadensfällen, beispielsweise an Radsatzwellen, deutlich wird, ist ein Versagen dieser zyklisch hoch beanspruchten Bauteile nicht mit Sicherheit auszuschließen. Vor diesem Hintergrund soll durch regelmäßige Inspektionen das Versagen sicherheitsrelevanter wellenartiger Strukturen verhindert werden. Die Festlegung der Inspektionszeiträume erfolgt auf Basis bruchmechanischer Konzepte. Hierzu werden üblicherweise deterministische Rissfortschrittssimulationen durchgeführt. Die damit berechneten Restlebensdauern sind jedoch aufgrund der Vielzahl von Einflussfaktoren, Unsicherheiten bei der Bestimmung von Spannungsintensitätsfaktoren (SIF) und der natürlichen Versuchsstreuung zur Bestimmung bruchmechanischer Materialkennwerte nicht statistisch abgesichert.

Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte deshalb eine Validierung der SIF-Ermittlung wellenartiger Strukturen, die Identifikation der wesentlichen Einflussgrößen auf die Restlebensdauer und die Berücksichtigung der Versuchsstreuung innerhalb der Rissfortschrittssimulation.