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Grundlagen von Ermüdungsanalysen im praktischen Einsatz

Kursübersicht

Grundlagen von Ermüdungsanalysen im praktischen Einsatz ist ein technischer Konzeptkurs, der dazu beitragen soll, die Rolle der Ermüdung in der Produktlebensdauer besser zu verstehen.

Es werden die wichtigen Lebensdauerkonzepte anhand der notwendigen Ermüdungstheorien behandelt, die in Ermüdungsanalysen verwendet werden. Der Schwerpunkt liegt auf der praktischen Anwendung der Ermüdungsanalyse, wobei sich der fachkundige Kursleiter auf die optimale Vorgehensweise für Ingenieure fokussiert.

In diesem Kurs wird der Teilnehmer verbreitete Ermüdungsanalyse-Methoden durchgehen: Spannungsbasierte (SN) und dehnungsbasierte (EN) Lebensdaueranalyse sowie Risswachstumanalyse. Der Kurs behandelt die für jeden dieser Methoden grundlegende Prozesse und Annahmen und das Verständnis für die praktische Anwendbarkeit. Software wird in diesem Kurs nicht verwendet. Anstatt dessen wird der Fokus auf praktische Konzepte gelegt, die detaillierte Erklärungen über den Hintergrund der Software liefern. Sie sind ebenso auf den Test und CAE-basierende Ermüdungsanalysen anwendbar.

Der Kurs ist aufgeteilt in Vortragsabschnitte und Abschnitte mit praktischen Beispielen, in denen der Teilnehmer die Konzepte mit Hilfe von Gleichungen in die Tat umsetzt.

Wer sollte teilnehmen?

Der Kurs richtet sich an Ingenieure, die sich mit der strukturellen Haltbarkeit einschließlich von Vorhersagen der Ermüdungslebensdauer, Verbesserungen oder Validierungsversuchen, beschäftigen.

Es wird vorausgesetzt, dass die Teilnehmer mit dem Verhalten von Werkstoffen und der allgemeinen Strukturmechanik vertraut sind, was typisch für die meisten Ingenieure ist.

Kursagenda

Dauer: 1 oder 2 Tage

  •  Einführung in Ermüdung
    • Die Definition der Ermüdung
    • Historische und moderne Methoden
  • Die physikalischen Grundzüge der Ermüdung
    • Mechanismen des Strukturversagens
    • Grundlegende Physik und Metallurgraphie
  • Ein Überblick über die Ermüdungsanalyse-Methoden
    • Rissentstehung im Vergleich zum Rissfortschritt
    • Allgemeine Methoden zur Lebensdauerbewertung
  • Spannungsbasierte Ermüdungsanalyse - SN
    • Konzept der Langzeitfestigkeitsermüdung und der Dauerfestigkeit
    • Definition von Belastungen und Themen, die die Genauigkeit beeinflussen
    • Spannungskonzentrationen
    • Rainflow-Zyklenzählverfahren
    • Mittelspannungseffekt
    • Fehlerwahrscheinlichkeit: Verständnis von Streuung und dessen Auswirkung
    • Lineare Schädigungsakkumulation nach Palmgren/Miner
  • Dehnungsbasierte Ermüdungsanalyse - EN
    • Kurz- und Langzeitfestigkeitsermüdung
    • Werkstoffeigenschaften und deren Ermittlung
    • Die Spannungs-Dehnungs-Kurve und die zyklische Spannungs-Dehnungs-Kurve
    • Spannungskonzentrationen
    • Lokale Plastizität und die Kerbkorrektur nach Neuber
  • Multiaxiale Ermüdung
    • Ermüdung bei komplizierten Spannungszuständen
    • Allgemeine Methoden für das Verständnis von multiaxialen Spannungen
  • Bruchmechanik und Risswachstum
    • Warum Risse die ultimative Spannungskonzentration sind
    • Bewertung der Spannung an einem Riss
    • Schnelles Versagen und Rissstärke
    • Risswachstum und verschiedene Fortschrittsmodelle
  • Anwendungsmöglichkeiten und Zusammenfassung
    • Ermüdung mit gemessenen Daten eines Dehnungsmessstreifens
    • Ermüdung mit FEA Spannungen
    • Vergleich der Methoden – SN vs. EN vs. Risswachstum
    • Diskussion des Ermüdungsberechnung und der 5-Box Trick