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Methodische Lebensdauerberechnung bei Maschinenelementen

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Zuverlässigkeit im Fahrzeug- und Maschinenbau

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Zusammenfassung

Aufgrund von meist kostenintensiven Zuverlässigkeitstests wird in der Entwicklung stetig mehr Wert auf Simulationen gesetzt – genauso bei der Lebensdauerprognose. Die Betriebsfestigkeitsberechnung hat sich inzwischen als ein fester Bestandteil eines jeden Entwicklungsteams etabliert, in dem das Ziel verfolgt wird, möglichst genau die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit von Ermüdungsausfällen rechnerisch zu ermitteln. Dazu ist die Kenntnis von Belastung und Belastbarkeit notwendig, aus deren Überlappung die Zuverlässigkeit numerisch oder analytisch bestimmt wird. Für die Berechnung der Belastung werden die verfügbaren Zählverfahren betrachtet, um aus Last-Zeit-Verläufen Lastkollektive abzuleiten. Unterschieden werden Zählverfahren in ein- und zweiparametrige Methoden. Für die Berechnung der Belastbarkeit wird die Wöhlerlinie betrachtet. Auch für die Berechnung der Lebensdauer selbst existieren unterschiedliche Ansätze, von denen die wichtigsten beschrieben sind.

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Literatur

  1. Buxbaum O (1992) Betriebsfestigkeit – Sichere und wirtschaftliche Bemessung schwingbruchgefährdeter Bauteile, 2. Aufl. Verlag Stahleisen, Düsseldorf. Düsseldorf

    Google Scholar 

  2. Gudehus H, Zenner H (1999) Leitfaden für eine Betriebsfestigkeitsrechnung, 4. Aufl. Verlag Stahleisen, Düsseldorf

    Google Scholar 

  3. Haibach E (2006) Betriebsfestigkeit – Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung, 3. Aufl. Springer, Berlin

    Google Scholar 

  4. Zammert WU (1985) Betriebsfestigkeitsberechnung – Grundlagen, Verfahren und technische Anwendungen. Vieweg, Braunschweig

    Google Scholar 

  5. Brunner FJ (1985) Lebensdauervorhersage bei Materialermüdung. Automobilindustrie 2:157–162

    Google Scholar 

  6. Kapur KC, Lamberson LR (1977) Reliability in Engineering Design. Wiley, New York

    Google Scholar 

  7. Forschungskuratorium Maschinenbau (1994) FKM-Richtlinie Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile. FKM-Forschungshefte 183-1 und 183-2

    Google Scholar 

  8. Best R, Klätschke H (1996) Belastungsanalyse manuell geschalteter Fahrzeuggetriebe – Voraussetzung zur beanspruchungsgerechten Dimensionierung. VDI-Berichte Nr 1230: Getriebe in Fahrzeugen, S 257–272

    Google Scholar 

  9. O’Connor PDT, Kleyner A (2012) Practical reliability engineering. Wiley, New York

    Google Scholar 

  10. Brunner F (1987) Angewandte Zuverlässigkeitstechnik bei der Fahrzeugentwicklung. ATZ, Nr 89, S 291–296, 399–404

    Google Scholar 

  11. Thum H (1996) Lebensdauer, Zuverlässigkeit und Sicherheit von Zahnradpassungen. VDI-Berichte Nr 1230, S 603–614

    Google Scholar 

  12. Westerholz A (1985) Die Erfassung der Bauteilschädigung bestriebsfester Systeme, ein Mikrorechner geführtes On-Line-Verfahren. Dissertation Ruhr-Universität Bochum, Institut für Konstruktionstechnik. Heft 85.2

    Google Scholar 

  13. Thum H (1995) Zur Bewertung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer mechanischer Strukturen. VDI-Berichte Nr 1239, S 135–146

    Google Scholar 

  14. Peralta-Duran W (1985) Creep-rapture reliability analysis. Transactions of the ASME. J Vib Acoust Stress Reliab Des 107:339–346

    Article  Google Scholar 

  15. Dörr C, Hirschmann KH, Lechner G (1996) Verbesserung der Beurteilung der Wiederverwendbarkeit hochwertiger, gebrauchter Teile mit einem Beschleunigungsmessverfahren. Arbeitsbericht zum DFG Forschunsgvorhaben

    Google Scholar 

  16. Hanschmann D, Schelke E, Zamow J (1994) Rechnerisches mehraxiales Betriebsfestigkeitsvorhersage-Konzept für die Dimensionierung von KFZ-Komponenten in der frühen Konstruktionsphase. VDI-Berichte Nr. 1153, S 89–112

    Google Scholar 

  17. Schiberna P, Spörl T, Lechner G (1995) Triebstrangsimulation – FASIMA II, ein modulares Triebstrangsimulationsprogramm. VDI-Berichte Nr. 1175

    Google Scholar 

  18. Liu J (1995) Lastannahmen und Festigkeitsberechnung. VDI-Berichte 1227: Festigkeitsberechnung metallischer Bauteile, S 179–198

    Google Scholar 

  19. Westermann-Friedrich A, Zenner H (1988) Zählverfahren zur Bildung von Kollektiven aus Zeitfunktionen – Vergleich der verschiedenen Verfahren und Beispiele. Merkblatt des AK Lastkollektive Nr 0/14 der FVA (Forschungsvereinigung Antriebstechnik), Frankfurt

    Google Scholar 

  20. Deutsches Institut für Normung (1969) DIN 45667 Klassiervorgänge für regellose Schwingungen. Beuth, Berlin

    Google Scholar 

  21. Köhler M, Jenne S, Pötter K, Zenner H (2012) Zählverfahren und Lastannahme in der Betriebsfestigkeit. Springer, Berlin

    Book  Google Scholar 

  22. American Society for Testing and Materials (2017) ASTM E1049-85 Standard Practices for Cycle Counting in Fatigue Analysis. ASTM International, West Conshohocken

    Google Scholar 

  23. Pinnekamp W (1987) Lastkollektiv und Betriebsfestigkeit von Zahnrädern. VDI-Berichte Nr 626, S 131–145

    Google Scholar 

  24. Endo T (1974) Damage evaluation of metals for random or varying loading. Proceedings of the 1974 symposium on mechanical behaviour of materials, society of material science Japan

    Google Scholar 

  25. Clormann UH, Seeger T (1986) Rainflow – HCM Ein Zählverfahren für Betriebsfestigkeitsnachweise auf werkstoffmechanischer Grundlage. Stahlbau 3:65–71

    Google Scholar 

  26. Melzer F (1995) Symbolisch-numerische Modellierung elastischer Mehrkörpersysteme mit Anwendung auf rechnerische Lebensdauervorhersagen. VDI-Fortschritts-Berichte Reihe 20 Nr 139

    Google Scholar 

  27. Schütz W (1982) Zur Lebensdauer in der Rissentstehungs- und Rissfortschrittsphase. Der Maschinenschaden 55(5):237–256

    Google Scholar 

  28. Hück M, Thrainer L, Schütz W (1981) Berechnung der Wöhlerlinien für Bauteile aus Stahl, Stahlguss und Grauguss. Bericht der ABF Nr ll, Mai

    Google Scholar 

  29. Brodbeck P, Dörr C, Lechner G (1995) Lebensdauerversuche an Zahnrädern – Einfluss unterschiedlicher Betriebsbedingungen. DVM-Berichte 121: Maschinenelemente und Lebensdauer, S 137–147

    Google Scholar 

  30. Liu J, Zenner H (1995) Berechnung von Beuteilwöhlerlinien unter Berücksichtigung der statistischen und spannungsmechanischen Stützziffer. Mat-wiss Werkstofftech 26:14–21

    Article  Google Scholar 

  31. Zenner H (1994) Lebensdauervorhersage im Automobilbau. VDI-Berichte Nr 1153, S 29–42

    Google Scholar 

  32. Foth J, Jauch F (1995) Betriebsfestigkeit von torsionsbelasteten Wellen für Automatgetriebe. DVM-Berichte 121:161–173

    Google Scholar 

  33. Sonsino CM, Kaufmann H, Grubisic V (1995) Übertragbarkeit von Werkstoffkennwerten am Beispiel eines betriebsfest auszulegenden geschmiedeten Nutzfahrzeug-Achsschenkels. Konstruktion 47:222–232

    Google Scholar 

  34. Borenius G (1990) Zur rechnerischen Schädigungsakkumulation in der Erprobung von Kraftfahrzeugteilen bei stochastischer Belastung mit variabler Mittellast. Dissertation Universität Stuttgart

    Google Scholar 

  35. Britten A (1994) Lebensdauerberechnung randschichtgehärteter Bauteile basierend auf der FE-Methode: Anwendung des örtlichen Konzepts auf ein Zweischichtmodell. VDI-Berichte Nr 1153, S 61–72

    Google Scholar 

  36. Smith KN, Watson P, Topper TH (1970) A stress-strain function for the fatigue of metals. J Mater JMLSA 5(4):767–778

    Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Maschinenelemente, Universität Stuttgart, Stuttgart, Deutschland

    Bernd Bertsche & Martin Dazer

Authors
  1. Bernd Bertsche
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  2. Martin Dazer
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Bertsche, B., Dazer, M. (2022). Methodische Lebensdauerberechnung bei Maschinenelementen. In: Zuverlässigkeit im Fahrzeug- und Maschinenbau. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-65024-0_9

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