Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis

Für Konstrukteure und Berechnungsingenieure im Maschinenbau und in verwandten Bereichen der Industrie gibt es seit 1994 die FKM-Richtlinie für den rechnerischen Festigkeitsnachweis. Sie entstand, wie auch die hier vorliegende Richtlinie, im Fachkreis Bauteilfestigkeit mit der Förderung durch das Forschungskuratorium Maschinenbau und die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen Otto-von-Guericke. Die FKM-Richtlinie für den rechnerischen Festigkeitsnachweis enthält den statischen Festigkeitsnachweis und den Ermüdungsfestigkeitsnachweis unter der klassischen Methoden der Festigkeitslehre. Werden an Bauteilen während Herstellung Fehler, wie z.B. Risse, durch zerstörungsfreie Prüfverfahren entdeckt oder muss mit deren Auftreten in einem Inspektionszeitraum gerechnet werden, so verlangt dies eine Anwendung bruchmechanischer Methoden und somit der FKM-Richtlinie für den bruchmechanischen Festigkeitsnachweis. Der bruchmechanische Festigkeitsnachweis des fehlerbehafteten Bauteils ersetzt nicht den konventionellen Festigkeitsnachweis des nicht-fehlerbehafteten Bauteils. Beide Nachweise verstehen sich als komplementäre Nachweise. Im bruchmechanischen Festigkeitsnachweis werden Auswirkungen von Fehlern auf die mechanische Sicherheit und Funktionstüchtigkeit einer Konstruktion bewertet. Die FKM-Richtlinie - ist im Maschinenbau und in verwandten Bereichen der Instustrie anwendbar - beschreibt den bruchmechanischen Festigkeitsnachweis bei statischer und zyklischer Beanspruchung - ermöglicht eine Sicherheitsbewertung hinsichtlich Rissinitiierung, stabiler Risserweiterung, Bruch oder plastischem Kollaps bei statischer Beanspruchung sowie Dauerfestigkeit und Ermüdungsrissfortschritt, - beinhaltet eine Zulässigkeitsbewertung hinsichtlich Fehlergröße Beanspruchungshöhe und Risszähigkeit - gilt für Stahl, für Eisengusswerkstoff sowie Leichtmetalllegierungen bei Bauteiltemperaturen unterhalb der jeweiligen Kriechtemperatur, -ist auch für Bauteile anwendbar, die durch Schweißen hergestellt werden, - verwendet Beanspruchungen, die mittels elastizitätstheoretischer Lösungen, elastischer Finite-Element- oder Randelement-Berechnungen oder aus Messungen vorliegen. Für alle AnwendungsfäIle gilt ein einheitlich strukturierter Berechnungsablauf. Dieser kann in verschiedenen Ebenen abgestufter Konservativität erfolgen. Der Berechnungsalgorithmus besteht aus Anweisungen, Formeln, Tabellen und Erläuterungen. Der Inhalt mit seinen recht umfassenden Berechnungsmöglichkeiten entspricht dem neuesten Stand der Technik. Die verwendeten Formelzeichen sind der neueren Entwicklung angepasst. Der Berechnungablauf wird zur besseren Verständlichkeit durch Beispiele ergänzt.

Bei inhaltlichen Fragen zum "Bruchmechanischen Festigkeitsnachweis" wenden Sie sich bitte an Dr. Dieter Siegele (Fraunhofer IWM Freiburg, Tel. +49 761 5142-116, E-Mail-Adressen sind nur mit aktiviertem Javascript sichtbar).

Hier können Sie die Korrekturseiten des "Bruchmechanischen Festigkeitsnachweises" downloaden.

Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile

Für Konstrukteure und Berechnungsingenieure im Maschinenbau und in verwandten Bereichen der Industrie gibt es seit 1994 die FKM-Richtlinie für den rechnerischen Festigkeitsnachweis. Sie entstand im Fachkreis Bauteilfestigkeit mit der Förderung durch das Forschungskuratorium Maschinenbau und die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen Otto von Guericke. Die Richtlinie wurde auf der Grundlage ehemaliger TGL-Standards, der früheren Richtlinie VDI 2226 und weiterer Quellen erarbeitet und auf den neuen Erkenntnisstand weiterentwickelt. Die FKM-Richtlinie - ist im Maschinenbau und in verwandten Bereichen der Industrie anwendbar, - ermöglicht den rechnerischen Festigkeitsnachweis für stabförmige, für flächenrörmige und für volumenförmige Bauteile unter Beachtung aller relevanten Einflüsse, - beschreibt den statischen und den Ermüdungsfestigkeitsnachweis, letzteren je nach Beanspruchungscharakteristik als Dauer- oder als Betriebsfestigkeitsnachweis, - gilt für Stahl, auch für nichtrostenden, bei Bauteiltemperaturen von -40 °C bis 500 °C, - gilt für Eisengusswerkstoff bei Bauteiltemperaturen von -25 °C bis 500 °C, - gilt für Aluminiumwerkstoff bei Bauteiltemperaturen von -25 °C bis 200 °C, - ist anwendbar für Bauteile, die mit oder ohne spanabhebende Bearbeitung oder auch durch Schweißen hergestellt werden, - erlaubt die Bewertung von Nennspannungen wie auch örtlicher, elastisch bestimmter Spannungen, die mittels elastizitätstheoretischer Lösungen, Finite-Elemente- oder Randelement-Berechnungen oder aus Messungen erhalten werden.

Bei inhaltlichen Fragen zum "Rechnerischen Festigkeitsnachweis" wenden Sie sich bitte an Dr. Roland Rennert (IMA Dresden, Tel. +49 351 8837-6314, E-Mail-Adressen sind nur mit aktiviertem Javascript sichtbar).

Hier können Sie die Korrekturseiten des "Rechnerischen Festigkeitsnachweises für Maschinenbauteile" downloaden.

 

Die FKM-Richtlinien und alle FKM-Forschungshefte können Sie beim VDMA-Verlag bestellen, entweder direkt über die Homepage oder bei Andrea Groen (Tel. +49 69 6603-1596, Fax +49 69 6603-1611, E-Mail-Adressen sind nur mit aktiviertem Javascript sichtbar).
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