Wenn Sie in Schritt 3 eine Ermüdungsanalyse für die Spannungsergebnisse eines Finite-Elemente-Programms durchführen, sollten alle geometrischen Effekte, die bei den Spannungsergebnissen ignoriert werden, berücksichtigt werden.
Es ist beispielsweise möglich, dass das Finite-Element-Modell die Geometrie des analysierten Bauteils nicht genau darstellt. Es können geometrische Elemente fehlen, die zu Spannungskonzentrationen führen. Elemente sind beispielsweise:
- Rundungen
- Bohrungen
- Nuten
- Gewinde usw.
Wenn diese Elemente im Finite-Element-Modell nicht vorhanden sind, ändern Sie die Spannungsergebnisse, um die Auswirkungen dieser Elemente zu berücksichtigen.
Sie können akzeptierte Werte der Spannungskonzentration verwenden, die mit dem Elementtyp und den Bemaßungen verknüpft sind. Diese Werte sind für viele verschiedene geometrische Elemente in Texten, wie beispielsweise Roark oder Peterson, sofort verfügbar.
Ein Wert von Kt wird zum Umwandeln der Nennspannungen verwendet.
Sie können in der Ermüdungsanalyse dieselbe Vorgehensweise verwenden. Einige Materialien weisen in Bezug auf die Ermüdungsberechnung eine unterschiedliche Empfindlichkeit gegenüber der Spannungskonzentration auf. Die gleiche geometrische Spannungskonzentration beeinflusst die Ermüdungsberechnung also je nach Materialtyp unterschiedlich. Dieser Effekt ist auch als Kerbempfindlichkeit bekannt.
Um die Kerbempfindlichkeit zu berücksichtigen, ist es üblich, einen Faktor Kf auf die Finite-Elemente-Ergebnisse anzuwenden: Kf entspricht Kt, jedoch findet eine Faktorisierung statt, um die Kerbempfindlichkeit des Materials zu berücksichtigen. Wenn der Wert von Kf nicht bekannt ist, können Sie den Kt-Wert anwenden.
Der Kf-Wert wird in Schritt 3 des Assistenten für die Ermüdungsberechnung im dargestellten Feld angegeben:
Kf >= 1,0
Wenn Sie sicher sind, dass das Finite-Element-Modell genau prognostizierte Spannungen aufweist, verwenden Sie einen Wert von 1,0 (Vorgabe) für Kf.
Zusätzlich zu den Spannungskonzentrationen, die normalerweise mit kleinen geometrischen Elementen in Zusammenhang stehen, gibt es eine Reihe von weiteren Faktoren, die bei einer Ermüdungsanalyse zu berücksichtigen sind. Alle diese zusätzlichen Faktoren können sich auf die nominalen Materialeigenschaften aus der Probenprüfung auswirken.
Normalerweise werden spannungs- und dehnungsbasierte Materialdaten zuvor gemessen, indem Exemplare mit einer standardmäßigen Größe und Temperatur und einer vorgegebenen polierten Oberfläche verwendet werden. Wenn die Bedingungen bei einer realen technischen Komponente nicht den idealen Bedingungen entsprechen, verwenden Sie die Faktorisierung der Materialieneigenschaften (von der Prüfung).
Diese Faktoren werden manchmal auch als Modifikatoren für die Ermüdungsgrenze bezeichnet. Sie können einen Modifikator für die Ermüdungsgrenze für die Oberflächenbeschaffenheit hinzufügen. Verwenden Sie das Dropdown-Menü, oder verwenden Sie einen anderen Modifikator mithilfe der Option 'Verschiedenes'.
Oberflächenbeschaffenheit
Der Assistent für die Ermüdungsberechnung ist mit einer Vielzahl von Modifikatoren für die Oberflächenbeschaffenheit kodiert, die Sie schnell auswählen können. Verwenden Sie das Dropdown-Menü, und wählen Sie die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit für die Komponente (oder Fläche), die Sie analysieren.
Diverses
Um andere Modifikatoren für die Ermüdungsgrenze zu berücksichtigen, geben Sie einen weiteren Einzelwert unter 'Verschiedenes' ein. Geben Sie einen Einzelwert zwischen 0 und 1,0 ein.
- Größeneffekte
- Temperatureffekte
- Lasteffekte
- Zuverlässigkeit von Daten
Eine detaillierte Beschreibung dieser Effekte und der damit verbundenen Werte ist in den meisten technischen Texten zur Ermüdungsanalyse verfügbar.
Kombination von Modifikatoren im Assistenten für die Ermüdungsberechnung
Wenn Sie im Assistenten für die Ermüdungsanalyse Modifikatoren anwenden, werden Sie verstehen, wie sie sich auf die Analyse auswirken, insbesondere, wenn Sie sie kombiniert anwenden.
Weitere Informationen zu Modifikatoren für die Ermüdungsgrenze finden Sie unter "Theoretischer Überblick".