Digitale Lehre
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Lehrinhalte
Betriebsfestigkeit ist das bauteilgebundene Werkstoffverhalten unter Schwingbeanspruchung mit konstanten und veränderlichen Amplituden. Inhalt: Ziel dieser Vorlesung ist es, Studierende des Maschinenbaus in das von der Gestaltung, Fertigung und betrieblicher Belastung (mit konstanten oder veränderlichen Amplituden) und vom Werkstoff abhängige Bauteilverhalten einzuführen. Der überwiegende Teil der Schadensfälle in der Praxis geht auf Fehler bei der konstruktiven Gestaltung von Bauteilen in Verbindung mit einer mangelhaften Abstimmung zwischen mechanischer Belastung, Umgebung, Geometrie, örtlicher Beanspruchung, Werkstoff und Fertigung zurück. Deswegen können Schadensfälle zum größten Teil vermieden werden, wenn bei der Konstruktion die maßgebenden Einflüsse auf das Festigkeitsverhalten berücksichtigt werden. Über die Grundlagen der Betriebsfestigkeit und das Zusammenwirken der wichtigsten Einflussgrößen soll das Verständnis für die Problematik der konstruktiven Gestaltung, Fertigungs- und Werkstoffauswahl, Lebensdauer und Zuverlässigkeit vermittelt werden. Prüfungsinhalte: Definition und Parameter der Betriebsfestigkeit. Statistik und Sicherheitskonzepte. Kerben, Mittelspannungen, Schadensakkumulation, Lebensdauerberechnung, Oberflächennachbehandlung (thermisch, thermo-chemisch, mechanisch), Oberflächenzustand, Eigenspannungen, Größeneinfluss, Umgebungseinfluss, Festigkeitshypothesen, Bemessungskonzepte (Nennspannungs-, Strukturspannungs- und Kerbgrundkonzept). Stähle, Aluminium, Sinterwerkstoffe. Beispiele zur Bauteilbemessung.
Erwartete Teilnehmerzahl
25
Bemerkung Webportal
Bitte beachten Sie den Aushang und/oder die Homepage des Fachgebiets SAM (www.sam.tu-darmstadt.de).
Dozent ist der Lehrbeauftragte Dr. Thomas Bruder als Nachfolger von Prof. Sonsino.
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Course Contents
STRUCTURAL DURABILITY - COMPONENT RELATED MATERIAL
BEHAVIOUR UNDER CONSTANT AND VARIABLE AMPLITUDE LOADING
Summary
The aim of this lecture is to introduce advanced students to the component
related material behavior, which depends on the design, manufacturing and
service loading with constant and variable amplitudes. In practice, the
majority of the failures are caused by faults in the geometrical design
of components in connection with an insufficient balance between mechanical
loading, environment, shape, local stresses, material and manufacturing.
For this reason, service failures can most often be avoided if the principal
influencing parameters regarding the strength behavior are properly taken
into account during construction.
Based on the fundamentals of structural durability and the interplay of
the most important influencing parameters, an understanding of the problem
relating to design, selection of manufacturing technology and material,
fatigue life and reliability will be imparted by means of practical examples.
Content of Examination of the Lecture
"Structural Durability - Component Related Material Behaviour under Constant
and Variable Amplitude Loading"
Definition and parameters of structural durability, statistics and safety
concepts, notches, mean-stresses, damage accumulation, numerical fatigue life analysis,
surface treatment (thermal, thermo-chemical, mechanical), surface state,
residual stresses, size effect, environment, strength hypotheses, design
concepts (nominal, structural, local), steels, aluminium, sintered steels
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- Lehrende: BruderThomas