1. Festigkeit Flashcards
Merkmale einer Achse
- Hauptfunktion: Lagern von Maschinenelementen
- Belastung durch Quer-/Längskräfte und Biegemomente
- Stillstehen oder umlaufen
- Anwendungsbeispiele: mitlaufendes Rad
Merkmale einer Welle
- Hauptfunktion: Uebertragen von Drehmoment
- Belastung durch Quer-/Längs sowie Biege-/Torsionsmomente
- Immer umlaufend
- Anwendungsbeispiele: Getriebewelle
Wo passiert ein Gleitbruch und wo ein Trennbruch? (Auf Kornebene)
Trennbruch: entlang der Korngrenze
Gleitbruch: innerhalb der Korngrenze
Wann ist ein Werkstoff sigma-/tauempfindlich?
sigma: spröde
tau: zäh
Berechnung nach Niemann
- Kräfte-/Momentenggw. bilden
2.Verlauf der Schnittkräfte über die Wellenlänge ermitteln
3.Spannungsverlauf über den Querschnitt ermitteln
(Höchst belastetes Flächenelement zur Bildung der Vergleichsspannung festlegen)
4.krit. Lastfall und Belastungsart an ausgewähltem Flächenelement bestimmen
5.statische und dynamische Vergleichsspannung bestimmen
6.Festlegen von Beiwerten und Ermittlung des Gestaltdauerfestigkeitsschaubildes - Bestimmung der Sicherheit gegen Dauerbruch
Wie wird die Lebensdauer-Abschätzung nach Palmgren-Miner noch genannt?
Schadensakkumulationshypothese
Was bezeichnet Palmgren-Miner?
- Schädigungen der einzelnen Lastspiele werden akkumuliert und führen schliesslich zum Versagen
- vor Beginn der Schwingbeanspruchung ist die Schadenssumme 0
- bei auftreten des Anrisses oder Bruches ist die Schadenssumme 1
Wie lautet die Palmgren-Miner-Regel?
S=Summe(ni/Ni)
ni entspricht der Lastspielzahl
Ni entspricht der Bruchlastspielzahl
Smax=1
Mängel der Palmgren-Miner-Regel
- Die Beanspruchungen unterhalb der Dauerfestigkeit werden nicht berücksichtigt und damit als nicht schädigend angenommen, was zumindest nach dem Auftreten von Anrissen unrealistisch ist
- Der Einfluss der Belastungsfolge wird nicht erfasst, d.h. die Rechnung unterscheidet nicht, ob die Belastungen des Kollektivs, z.B. in unregelmässiger oder geblockter Folge auftreten oder ob sich die höchsten Belastungen am Anfang oder am Ende des Kollektivs befinden
- zwischen der Schädigung im Stadium Rissentstehung und Rissfortschritt wird nicht unterschieden, obwohl diese Prozesse unterschiedlichen Gesetzmässigkeiten folgen können
Die Festigkeit eines Bauteils wird bestimmt durch:
- Die Werkstofffestigkeit
- die Betriebsbedingungen (statisch, dynamisch, schwellend, dynamisch wechselnd)
- die Form oder Gestalt des Bauteils
- die Größe des Bauteils
Unter welchen Bedingungen kann sich ein duktiler Werkstoff bruchmechanisch wie ein spröder Werkstoff verhalten? Nennen Sie zwei mögliche Bedingungen.
- Mehrachsiger Spannungszustand
- Überschreiten der kritischen Verformungsgeschwindigkeit
Nach welcher Spannung wird nie ausgelegt?
tau(q)
Unter welcher Bedingung kann auch nach tau(t) ausgelegt werden?
Wenn tau(t) 10 Mal größer als alle anderen Spannungen ist
Ab wann gilt ein Bauteil als dauerfest?
Sobald es eine Grenzlastspielzahl von 10E7 aushält
Ab wann gilt ein Bauteil als betriebsfest?
Sobald die auftretenden Betriebsspannungen über eine vorgegebene, sinnvoll gewählte Lebensdauer ohne Bruch oder Anriss ertragen werden.
