Effiziente bruchmechanische Herangehensweisen für eine wirtschaftliche Produktentstehung und einen sicheren Bauteilbetrieb

Alexander Grübel

doi:10.51202/9783186349187

Zusammenfassung

Ermüdungsrisswachstum von Fehlstellen in Folge zyklischer Beanspruchung ist eine häufige Versagensursache von Bauteilen. Die im fehlstellenfreien Bauteil wirkenden Spannungen sind im Kontext einer modernen Produktentstehung unabhängig von einer bruchmechanischen Untersuchung verfügbar. Deren synergetische Nutzung zur Bestimmung der Rissbeanspruchung mit Hilfe numerischer Methoden ist Hauptthema dieser Arbeit. In der vorliegenden Dissertation werden Herangehensweisen erarbeitet, die vorhandene mehrachsige Spannungsdaten fehlstellenfreier Bauteile zur Bestimmung der Rissbeanspruchung nutzen. In der Praxis gestaltet sich dadurch die bruchmechanische Bauteilbewertung deutlich effizienter. Die Herangehensweisen basieren größtenteils auf kubischen Ersatzmodellen, wodurch der Modellierungs- und Berechnungsaufwand reduziert wird.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2018
ISBN-Print: 978-3-18-334918-0
ISBN-Online: 978-3-18-634918-7
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Mechanik/Bruchmechanik
Band: 349
Sprache: Deutsch
Seiten: 126
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Teilzugriff Seiten I - XIV Download Kapitel (PDF)
Einführung Kein Zugriff Seiten 1 - 3
1. 1. Rissbildung Kein Zugriff
  2. Rissfortschritt Kein Zugriff
2. 1. Ermüdungsrisswachstum in Rotorwellen von Windenergieanlagen Kein Zugriff
  2. Rissprobleme in der Kurbelwelle von Verbrennungsmotoren Kein Zugriff
3. Kraftflussverlauf und Rissbeanspruchungsarten Kein Zugriff
4. 1. Spannungsverteilung ebener Rissprobleme Kein Zugriff
  2. Spannungsverteilung räumlicher Rissprobleme Kein Zugriff
5. Spannungsintensitätsfaktoren Kein Zugriff
6. 1. K-Konzept bei Single-Mode-Beanspruchung Kein Zugriff
  2. K-Konzept bei ebener Mixed-Mode-Beanspruchung Kein Zugriff
  3. K-Konzept bei räumlicher Mixed-Mode-Beanspruchung Kein Zugriff
7. 1. Zusammenhang zwischen Bauteilbelastung und zyklischem Spannungsintensitätsfaktor Kein Zugriff
  2. Rissausbreitung unter zyklischer Beanspruchung Kein Zugriff
  3. 1. PARIS-Gesetz Kein Zugriff
    2. FORMAN/METTU-Gleichung Kein Zugriff
    3. Konzept nach KULLMER Kein Zugriff
  4. Ermüdungsrisswachstum bei Mixed-Mode-Beanspruchung Kein Zugriff
8. 1. Vorgehensweise der bruchmechanischen Bauteilbewertung Kein Zugriff
  2. 1. FKM-Richtlinie Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis Kein Zugriff
    2. British Standard 7910 Kein Zugriff
    3. European Fitness-for-Service Network FITNET Kein Zugriff
    4. ASME Boiler & Pressure Vessel Code Kein Zugriff
  3. Kennwertermittlung nach ASTM E 647-08 Kein Zugriff
1. Virtuelle Entstehung technischer Produkte Kein Zugriff
2. Bruchmechanische Fragestellungen während Produktentstehung und Bauteilbetrieb Kein Zugriff
3. Anforderungen an die effiziente bruchmechanische Bauteilbewertung Kein Zugriff
1. 1. Analytische Lösungen Kein Zugriff
  2. Programmbasierte Bibliotheken Kein Zugriff
2. 1. Grundlagen der Finite-Elemente-Methode Kein Zugriff
  2. Ansätze der Finite-Elemente-Methode zur Beschreibung der Gegebenheiten an der Rissspitze Kein Zugriff
  3. 1. Einfaches und modifiziertes Rissschließungsintegral Kein Zugriff
    2. J-Integral Kein Zugriff
    3. M-Integral Kein Zugriff
    4. Verschiebungskorrelationsmethode Kein Zugriff
  4. Untersuchungen zur Ergebnisgenauigkeit Kein Zugriff
3. 1. 1. Programmsystem FRANC/FAM Kein Zugriff
    2. Programmsystem ADAPCRACK3D Kein Zugriff
    3. Programmsystem FRANC3D Kein Zugriff
  2. Untersuchungen zur Ergebnisgenauigkeit Kein Zugriff
4. Bewertung der Verfahren zur Spannungsintensitätsfaktorbestimmung in Bauteilen und Strukturen Kein Zugriff
1. 1. Idee des Hauptnormalspannungskonzepts Kein Zugriff
  2. Anwendbarkeit Kein Zugriff
2. 1. Rissbeanspruchungsrelevante Komponenten des mehrachsigen Spannungsfeldes Kein Zugriff
  2. Idee der mehrachsigen halbanalytischen Herangehensweise Kein Zugriff
  3. Anwendbarkeit Kein Zugriff
3. 1. Idee des Konzepts der Schnittspannungsfelder Kein Zugriff
  2. Anwendbarkeit Kein Zugriff
4. 1. Idee des Konzept der parametrisierten Einflussfunktionen Kein Zugriff
  2. Anwendbarkeit Kein Zugriff
5. Bewertung der entwickelten Herangehensweisen Kein Zugriff
6. Umsetzung der mehrachsigen halbanalytischen Herangehensweise in ein Berechnungstool Kein Zugriff
1. Kraftwerksbauteil: Y-Siebfilter Kein Zugriff
2. Motorenkomponente: Kurbelwelle Kein Zugriff
1. 1. Ungleiche positive R-Verhältnisse Kein Zugriff
  2. Ungleiche negative R-Verhältnisse Kein Zugriff
  3. Statische Mode II-Beanspruchung Kein Zugriff
2. Einfluss unscharfer Materialdaten auf die Restlebensdauer Kein Zugriff
3. Einfluss anisotroper Materialkennwerte auf die Restlebensdauer bei Mixed-Mode-Rissbeanspruchung Kein Zugriff
Fazit Kein Zugriff Seiten 113 - 114
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 115 - 126