Im Wöhlerdiagramm wird die Lebensdauer (Lastwechsel oder Laufzeit) eines Bauteils in Abhängigkeit von der Belastung dargestellt.

Transkript

1 Webull & Wöhler 0 CRGRAPH Wöhlerdagramm Im Wöhlerdagramm wrd de Lebesdauer ( oder Laufzet) ees Bautels Abhägget vo der Belastug dargestellt. Kurzetfestget Beaspruchug Zetfestget auerfestget er Kurzzetfestgetsberech überschretet ee Belastugsgreze, be der es grudsätzlch zu eer Schädgug ommt. Im so geate Zetfestgetsberech besteht mt zuehmeder Belastug ee mmer gerger werdede zahl bs zum Bruch. eser Berech st m doppellogarthmschem Maßstab ee Gerade. Es glt folgeder Zusammehag ach Palmgre-Mer: mt zahl zahl ab der auerfestget besteht Bautelspaug Bautelspaug ab der auerfestget besteht Wöhlerexpoet (z.b. Stahl 0.., Guss 3..4, Alu ) Ab eer bestmmte Belastug begt der Berech der auerfestget ( der Regel ur für Stahlwerstoffe). Ab her st de Lebesdauer des Bauteles cht mehr vo der zahl abhägg. Im tatsächlchem Betreb gbt es uterschedlche Belastuge, de ma aus Messuge ermttelt ud Kolletve (Stufe) zusammefasst.

2 Webull & Wöhler 0 CRGRAPH Wöhlerdagramm für uterschedlche Belastuge Zu eem bestmmte Zetput erlebt das Bautel ee Azahl uterschedlcher Belastuge. ese öe eem repräsetatve Messzylus erfasst werde. aach mmt ma verefacht a, dass sch dese Zyle glechmäßg weter aufadere. das erlebt das Bautel das a das Bautel Belastug 000 /mm ² zum Zetput x ese zahle erhöhe sch über der Gebrauchsdauer atelsmäßg mmer weter, bs es letztlch zu eem Ausfall ommt. 000 /mm ² Belastug Ausfall bs zum Ausfall Ausfall

3 Webull & Wöhler 0 CRGRAPH e ertragbare zahl berechet sch ach der Elemetar-Mer-Regel (EM -> Weterführug der Stegug ): EM e Erfahrug hat gezegt, dass de waagrecht verlaufede auerfestget (Palmgre-Mer-Regel) de Lebesdauer als zu gut ud de Elemetar-Mer-Regel als zu ugüstg agbt. Habach schlägt deshalb vor, de bede Bereche zu halbere. abe wrd de Stegug mt *- agesetzt Belastug H m m + + EM Palmgre-Mer (auerfestget) Habach Elemetar-Mer (Zetfestget) ud es öe auch Belastuge uterhalb der auerfestget berücschtgt werde. er Idex m bezeht sch dabe auf de Kolletve bs zum auerfestgetsc, also uter. Aus Erfahruge hat sch gezegt, dass Schädguge uterhalb 0,5* ee Efluss habe. Wöhlerdagamm aus Webullauswertug ablete Für de Ausfallpute erhalb eer Kurve m Webulldagramm muss gelte, dass alle de gleche Belastuge uterlege. Im Wöhlerdagramm wrd dagege de Laufzet bzw. zahl Abhägget vo der Bautelbelastug dargestellt (Ordate). abe a ee Aussage über ee zu erwartede Lebesdauer für ee bestmmte Belastug gemacht werde. Ee Aussage darüber, we vel Prozet der Bautele be eer bestmmte Belastug ausfalle werde, a cht gemacht werde. urch Kombato aus Webullauswertug ud Wöhlerdagramm st des jedoch möglch.

4 Webull & Wöhler 0 CRGRAPH 99.9 % Ausfallhäufget ,0, Belastug Für jede Belastugsfall wrd für ee bestmmte Ausfallhäufget, z.b. 50% der Put m Webull-agramm ach ute das Wöhlerdagramm projzert. abe lässt sch durch Verbde deser Pute de Wöhlerle zehe. Für ee bestmmte Berech z.b. 5% ud 95% Ausfallwahrschelchet a auf de gleche Wese e Wahrschelchetsberech m Wöhlerdagramm erzeugt werde. Es zegt sch der Praxs, dass de Webull-Steguge be verschedee Belastuge uterschedlch sd, da dese auch eer zufällge Streuug uterlege. a de 5%- ud 95% Le dret vo der Stegug der Webull-Kurve abhägg sd, ergebe sch m Wöhlerdagramm etweder aufwetede oder zusammelaufede Bereche. Be höhere (Laufzete be gergere Belastuge) erwartet ma ee größere absolute Streuug der Testergebsse.

5 Webull & Wöhler 0 CRGRAPH 99.9 % Ausfallhäufget Belastug es ergbt sch aber cht ur durch ee aufwetede Berech, soder auch be eem parallel verlaufede, wege des logarthmsche Maßstabes. Aufgrud der gleche Testbedguge sollte de Steguge aber cht wesetlch uterschedlch se. Es wrd für de Ermttlug der 0%- ud 90% Le m Wöhlerdagramm deshalb ee mttlere Stegug b verwedet. abe laufe dese parallel zur 50% Le. e arstellug st atürlch ur für de sogeate Zetfestgetsberech möglch. e Berech der auerfestget, we er für Stahlbautele typsch st ud be dem de Wöhlerle ee Waagrechte übergeht, a cht ermttelt werde, da her ee Ausfälle mehr auftrete. a bestmmte Materale be höhere Laufzete bzw. mehr oder weger mmer ee Berech der auerfestget bestze, sollte ma be der Auswertug vo Materale, dere Verhalte cht beat st, möglchst vele Lastpute prüfe, um e Abce der Kurve zu eree. e Stegug a durch Umstelle ach aus der berets egeführte Formel

6 Webull & Wöhler 0 CRGRAPH bestmmt werde (sehe Kaptel Lebesdauer m Wöhlerdagramm). Astelle der auerfestget ( ) wrd der zwete Put m Wöhlerdagramm verwedet ud geerell durch de Kraft F ersetzt, so dass glt: l F l F Wöhler - Perlschurverfahre We alle Versuche be uterschedlche Beaspruchuge durchgeführt werde, a m Wahrschelchetsetz ee Gerade erstellt werde. as Vorgehe des Heruterlotes aus dem Wahrschelchetsetz mt 0%, 50% ud 90% st somt cht möglch. Für de Logormalvertelug a desem Fall das Wöhlerdagramm aus dem sogeate Perlschurverfahre bestmmt werde. Voraussetzug st, dass de Steguge m Wahrschelchetsetz be uterschedlche Beaspruchuge glech sd. es war auch für das vorhergehede Bespel otwedg, wobe her uterschedlch vorommede Steguge gemttelt wurde. as bedeutet, de logarthmsche Stadardabwechug st über dem Wöhlerberech als ostat azusetze. Für ee Beaspruchug glt: log ( log( t ) log( t 50% )) s Be uterschedlche Beaspruchuge gbt es jewels ee egee t50%-wert. Somt a geschrebe werde: s ( log( t ) log( t )) + ( log( t ) log( ))...) log 50%, + 50%, t e Wöhlergerade (mttlere Gerade m Bld) wrd aus der Ausglechsgerade mt der Methode der leste Fehlerquadrate berechet (Pute X- ud Y-Rchtug jewels logarthmert).

7 Webull & Wöhler 0 CRGRAPH Beaspruchug t 5% 5%- Le t 95% 95%- Le ese Gerade repräsetert de jewelge Meda- bzw. t50%-werte. e Wahrschelchetsbereche für z.b. 5% ud 95% ergebe sch aus der Umehrfuto der ormalvertelug (stadardserte Quatle u-wert), dem Meda ud der logarthmsche Stadardabwechug: t 5% 0 u x 50 0,05 s log ud t 95% 0 u x 50 0,95 s log ese Methode wrd der Regel agewedet, we ur wege Versuche gemacht werde öe ud ee Wöhlerurve erstellt werde soll (empfohlees Mmum 5 Versuche). abe müsse cht alle Versuche mt uterschedlche Beaspruchuge laufe. Es sollte jedoch cht weger als 3 Beaspruchugsveaus verwedet werde. Auf der ächste Sete wrd der Esteg Vsual-XSel gezegt.

8 Webull & Wöhler 0 CRGRAPH Awedug Vsual-XSel.0 /Webowload.htm ❶ ❷ Für de wetere Schrtte st de folgede Sprechblase zu folge. Vsual-XSel st e egetragees Warezeche