Ermüdungskurven in Schweißverbindungen

Zur Bestimmung der Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen können unterschiedliche Typen von Ermüdungskurven verwendet werden. Im Folgenden sind Formeln für einzelne Kurven bei Normal- und Scherspannung aufgeführt.

1. Methode der virtuellen Beanspruchung

Dabei gilt:

	σ a , τ a	Stärke der Normalspannung (Scherspannung) [MPa, psi]
	σ e , τ e	Ermüdungsgrenze bei konstanter Festigkeit [MPa, psi]
	σ m , τ m	Mittlere Spannung des Zyklus [MPa, psi]
	σ F , τ F	Virtueller Spannungsmittelwert [MPa, psi]
	Ψ	Koeffizient der Haigh-Diagrammverengung [-]
		Ist abhängig vom Material der Verbindung - Empfohlene Werte - für Zug und Biegung Ψ<0.15...0.3>
		- für Schub Ψ <0.1...0.25>

2. Modifizierte Methode nach Godman

Dabei gilt:

	σ a , τ a	Stärke der Normalspannung (Scherspannung) [MPa, psi]
	σ e , τ e	Ermüdungsgrenze bei konstanter Festigkeit [MPa, psi]
	σ m , τ m	Mittlere Spannung des Zyklus [MPa, psi]
	S U	Zugfestigkeit [MPa, psi]
	S US	Maximale Schubfestigkeit [MPa, psi]
		wobei: S US ≈ 0.8 S U

3. Quadratische (elliptische) Methode

Erläuterung der Variablen unter Punkt 2, modifizierte Methode nach Godman

4. Parabolische Methode nach Gerber

Erläuterung der Variablen unter Punkt 2, modifizierte Methode nach Godman

5. Methode nach Keccecioglu, Chester und Dodge

Dabei gilt:

	σ a , τ a	Stärke der Normalspannung (Scherspannung) [MPa, psi]
	σ e , τ e	Ermüdungsgrenze bei konstanter Festigkeit [MPa, psi]
	σ m , τ m	Mittlere Spannung des Zyklus [MPa, psi]
	S U	Zugfestigkeit [MPa, psi]
	S US	Maximale Schubfestigkeit [MPa, psi]
		wobei: S US ≈ 0.8 S U
	a	Exponent, abhängig vom Verbindungsmaterial [-]
		empfohlene Werte <2.6...2.75>

6. Methode nach Bagci

Dabei gilt:

	σ a , τ a	Stärke der Normalspannung (Scherspannung) [MPa, psi]
	σ e , τ e	Ermüdungsgrenze bei konstanter Festigkeit [MPa, psi]
	σ m , τ m	Mittlere Spannung des Zyklus [MPa, psi]
	S Y	Zugelastizitätsgrenze [MPa, psi]
	S YS	Schubelastizitätsgrenze [MPa, psi]
		wobei: S YS ≈ 0.577 S Y

7. Methode nach Soderberg

Erläuterung der Variablen unter Punkt 6, Methode nach Bagci