Vorwort | 5 |
Inhaltsverzeichnis | 8 |
Liste der Formelzeichen | 11 |
1 Einführung | 16 |
1.1 Problem des Ermüdungsschadens | 16 |
1.2 Phänomen Materialermüdung | 20 |
1.3 Strukturierungen zur Ermüdungsfestigkeit | 25 |
1.4 Einschlägige Buchpublikationen | 27 |
2 Schwingfestigkeit | 29 |
2.1 Begriffe und Bezeichnungen | 29 |
2.2 Wöhler-Versuch und Wöhler-Linie | 32 |
2.3 Dauer- und Zeitfestigkeitsschaubild | 39 |
2.4 Dehnungs-Wöhler-Linie | 47 |
2.5 Statistische Auswertung der Schwingfestigkeit | 56 |
3 Einflüsse auf die Schwingfestigkeit | 73 |
3.1 Einfluß des Werkstoffs (Werkstoffkennwerte) | 73 |
3.2 Einfluß der Beanspruchungsmehrachsigkeit ( Langzeitfestigkeit) | 81 |
3.3 Einfluß der Beanspruchungsmehrachsigkeit ( Kurzzeitfestigkeit) | 95 |
3.4 Einfluß der Beanspruchungsmehrachsigkeit ( Nichtproportionalität) | 109 |
3.5 Einfluß der Proben- oder Bauteilgröße | 119 |
3.6 Einfluß der Oberflächenverfestigung | 124 |
3.7 Einfluß der Eigenspannungen | 130 |
3.8 Einfluß der Oberflächenrauhigkeit | 135 |
3.9 Einfluß der Korrosion | 142 |
3.10 Einfluß der Temperatur | 154 |
4 Kerbwirkung | 161 |
4.1 Erscheinung und Beschreibung der Kerbwirkung | 161 |
4.2 Kerbbeanspruchung an eigentlichen Formkerben | 168 |
4.3 Kerbbeanspruchung an Öffnungen und Einschlüssen | 177 |
4.4 Elastisch-plastische Kerbbeanspruchung | 186 |
4.5 Kerbwirkung bei Dauerfestigkeit | 202 |
4.6 Spannungsgradientenansatz | 205 |
4.7 Spannungsmittelungsansatz | 211 |
4.8 Spannungsabstandsansatz | 216 |
4.9 Weitere Ansätze und Vergleich | 218 |
4.10 Kerbwirkung abhängig von der Mittelspannung | 222 |
4.11 Kerbwirkung abhängig von Eigenspannungen | 225 |
4.12 Kerbwirkung abhängig vom Oberflächenzustand | 228 |
4.13 Kerbwirkung bei Zeit- und Kurzzeitfestigkeit | 232 |
4.14 Kerbwirkung bei zusammengesetzter Belastung | 242 |
4.15 Kerbwirkung abhängig von der Temperatur | 249 |
4.16 Kerbwirkung an Eckkerben | 251 |
5 Betriebsfestigkeit | 269 |
5.1 Beanspruchung-Zeit-Funktion | 269 |
5.2 Lastkollektiv | 272 |
5.3 Betriebsfestigkeitsversuch und Lebensdauerlinie | 295 |
5.4 Schädigung und Schadensakkumulation | 307 |
5.5 Schädigungsparameter, Schädigungsmechanik und Kriechschädigung | 325 |
5.6 Kerbmechanische Ansätze | 338 |
6 Langrißbruchmechanik zur Ermüdungsfestigkeit | 348 |
6.1 Anrißbildung und Rißfortschritt | 348 |
6.2 Elastische Rißfrontbeanspruchung | 350 |
6.3 Rißfrontbeanspruchung im Kerbgrund | 361 |
6.4 Berechnungsverfahren zur Rißfrontbeanspruchung | 369 |
6.5 Rißfortschrittsrate und Schwellenwert | 376 |
6.6 Rißfortschritt im gemischten Beanspruchungsmodus und Mehrachsigkeitseinfluß | 388 |
6.7 Lebensdauer bei zyklischem Rißfortschritt | 396 |
6.8 Einfluß der Mittelspannung | 407 |
6.9 Einfluß des Rißschließens | 414 |
6.10 Einfluß des Werkstoffs | 426 |
6.11 Einfluß der Korrosion, Temperatur und Frequenz | 433 |
6.12 Einfluß der nichteinstufigen Belastung | 441 |
7 Kurzrißbruchmechanik zur Ermüdungsfestigkeit | 458 |
7.1 Bedeutung des Kurzrißverhaltens | 458 |
7.2 Schwellenwert zum Kurzrißfortschritt | 462 |
7.3 Zyklische elastisch-plastische Rißfrontbeanspruchung | 486 |
7.4 Kurzrißfortschrittsmodelle | 498 |
7.5 Kurzrißfortschritt im Kerbgrund | 511 |
7.6 Schädigungssumme und Lebensdauer mit Kurzriß | 537 |
7.7 Kurzrißmodelle bei mehrachsiger Beanspruchung | 548 |
8 Rechnerischer Nachweis der Ermüdungsfestigkeit | 562 |
8.1 Komponenten des Nachweises der Ermüdungsfestigkeit | 562 |
8.2 Nennspannungsnachweis | 566 |
8.3 Strukturspannungsnachweis | 570 |
8.4 Kerbspannungsnachweis (elastisch) | 573 |
8.5 Kerbdehnungsnachweis (elastisch-plastisch) | 577 |
8.6 Rißfortschrittskonzept | 582 |
8.7 Sicherheitszahl und Ausfallwahrscheinlichkeit | 588 |
8.8 FKM-Richtlinie | 592 |
8.9 Eurocode für Bauten aus Stahl und Aluminium | 602 |
8.10 ASME-Code für Druckbehälter | 605 |
Literaturverzeichnis | 612 |
Sachverzeichnis | 691 |