Die korrigierte Ermüdungsgrenze bei konstanter Festigkeit σ e der Schraubenverbindung wird für den ausgewählten Typ, die Konstruktion, das Material und die Verbindungsbelastung mit folgender Formel ermittelt:
σ e = σ' e k e k f [MPa, psi]
Dabei gilt:
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σ' e |
Grundlegende Ermüdungsgrenze eines Teststabs aus dem ausgewählten Material [MPa, psi] |
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k e |
Geänderter Koeffizient der Spannungskonzentration [-] |
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k f |
Koeffizient für diverse Effekte [-] |
1. Grundermüdungsgrenze σ' e
Wenn Sie nicht über Ergebnisse aus einem Materialtest für die ausgewählte Schraubenverbindung verfügen und somit die exakten Ermüdungsgrenzen nicht kennen, kann das Programm diesen Wert schätzen. In diesem Fall liefert die Berechnung die Grundermüdungsgrenze anhand der Formel für Zugwechsel (Druck):
σ' e ≈ 0.4 S U - bei Zugwechsel (Druck)
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S u |
Zugfestigkeit [MPa, psi] |
2. Geänderter Koeffizient der Spannungskonzentration k e
An einer Verbindung treten hohe lokale Spannungskonzentrationen auf, wenn die Schraubenverbindung aufgrund eines Kerbeffekts zyklisch belastet wird. Diese Spannungskonzentrationen reduzieren die Ermüdungsfestigkeit der Verbindung maßgeblich. Der geänderte Koeffizient der Spannungskonzentration wird anhand der Formel ke = 1/K ermittelt. Der Koeffizient für die Abnahme der Ermüdungsfestigkeit K hängt hierbei von dem Schraubenverbindungstyp, der Form, dem Entwurf, der Qualität der Schraubenverbindung und der Belastung der Schraubenverbindung ab.
3. Koeffizient für diverse Effekte k f
Dieser Koeffizient berücksichtigt alle anderen Effekte, die die Ermüdungsfestigkeit einer Schraubenverbindung erhöhen oder reduzieren können (z. B. Korrosion).