Wöhlerkurven
Wöhlerkurven werden für Ermüdungsstudien festgelegt. Eine Wöhlerkurve für ein Material beschreibt den Zusammenhang zwischen Wechselspannungswerten und der Anzahl der Zyklen, die bei einem bestimmten Spannungsverhältnis zu einem Versagen führen. In der Abbildung ist eine typische Wöhlerkurve dargestellt. Die Y-Achse stellt die Wechselspannung (S) und die X-Achse die Anzahl der Zyklen (N) dar. Eine Wöhlerkurve basiert auf einem Spannungsverhältnis oder einer Mittelspannung. Es können mehrere Wöhlerkurven mit unterschiedlichen Spannungsverhältnissen für ein Material definiert werden. Die Software verwendet die lineare Interpolation zum Extrahieren von Daten, wenn Sie mehrere Wöhlerkurven für ein Material festlegen.
Wöhlerkurven basieren auf der mittleren Ermüdungslebensdauer und einer festgelegten Versagenswahrscheinlichkeit. Um eine Wöhlerkurve für ein Material zu generieren, sind viele Tests erforderlich, um die Wechselspannung und die mittlere Spannung (oder das Spannungsverhältnis) statistisch zu variieren und die Anzahl der Zyklen zu bestimmen.
Tests zur Generierung von Wöhlerkurven werden in einer kontrollierten Lastumgebung durchgeführt. In der Regel wird eine einachsige Belastung verwendet. Da die tatsächliche Lastumgebung im Allgemeinen mehrachsig ist, ist unter Umständen eine Korrektur erforderlich. Die Software liefert im Dialogfeld Ermüdungseigenschaften die Kerbwirkungszahl, um dieser Diskrepanz Rechnung zu tragen
Wenn mit einer Wöhlerkurve mit dem Spannungsverhältnis -1 (vollkommen reversibel oder Mittelwert "Null") die Ermüdungseigenschaften eines Materials festgelegt werden, können Sie eine Korrekturmethode auswählen, um die Auswirkungen von Mittelspannungen ungleich Null zu berücksichtigen.
In der Regel wird aufgrund des normalerweise großen Bereichs der N-Werte anstelle von N der Logarithmus von N zur Basis 10 verwendet.
Wöhlerkurven definieren
Wöhlerkurven werden in der Ermüdungsstudie definiert, nachdem Sie ein Ermüdungsereignis definiert haben. Sie können Wöhlerkurven definieren:
Klicken Sie im Dialogfeld Material auf die Registerkarte Ermüdungs-Wöhlerkurven, oder
klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Symbol, und wählen Sie Funktionskurven definieren aus dem Kontextmenü.
Erstellung einer neuen Wöhlerkurve:
Fügen Sie in einer Ermüdungsstudie ein Ermüdungsereignis hinzu.
Nehmen Sie im Dialogfeld Material auf der Registerkarte Ermüdungs-Wöhlerkurven im Feld Quelle folgende Einstellungen vor:
Legen Sie unter Interpolieren das Schema zur Interpolation der Wechselspannungen in Bezug auf die Anzahl an Zyklen der Wöhlerkurve fest.
Wählen Sie die Option Definieren, und wählen Sie die gewünschte Kurve aus den zehn Kurven aus dem Menü aus.
Führen Sie unter Tabellendaten folgende Schritte durch:
Geben Sie im Feld Spannungsverhältnis (R) das mit der Kurve verbundene Spannungsverhältnis ein.
Legen Sie die Einheit für die Spannung fest.
Generieren Sie die Kurvendaten, indem Sie Werte für Wechselspannung und Zyklus eingeben, oder klicken Sie auf Datei, um eine Kurvendaten-Punktedatei (*.dat) zu importieren.
Anmerkung: Um eine neue Zeile hinzuzufügen, doppelklicken Sie in einer Zelle in der Spalte Punkte.
Das Format der Kurvendaten-Punktedatei (*.dat) sollte zwei Spalten aufweisen: Anzahl der Zyklen (erste Spalte) und Wechselspannung (zweite Spalte).
Klicken Sie auf Ansicht, um die Daten grafisch darzustellen, oder auf Speichern, um die Kurve in einer Bibliothek zu speichern.
Die definierte Kurve wird bei der Definition in der Vorschau angezeigt.
Um eine Zeile zu löschen, markieren Sie die Zeile, und drücken Sie die Entf-Taste. Sie können aber auch mit der rechten Maustaste auf die entsprechende Zeile klicken und Löschen aus dem Kontextmenü wählen.
Geben Sie für die Wöhlerkurvendaten in Quelle eine Referenzquelle ein.
Klicken Sie auf Anwenden.
Definieren einer Wöhlerkurve für ein Material:
Für manche Materialien in der Materialbibliothek sind Wöhlerkurven bereits definiert. Diese Materialien sind im Listenfeld durch die am Ende des Namens angehängten Buchstaben (SN) gekennzeichnet. Materialien mit Spannungs-Dehnungskurven sind mit (SS) gekennzeichnet, und Materialien mit Wöhler- und Spannungs-Dehnungskurven mit (SS,SN).
Nehmen Sie im Dialogfeld Material auf der Registerkarte Ermüdungs-Wöhlerkurven im Feld Quelle folgende Einstellungen vor:
Legt das Schema zur Interpolation der Wechselspannungen in Bezug auf die Anzahl an Zyklen der Wöhlerkurve für Interpolieren fest.
Wählen Sie die Option Von Materialelastizitätsmodul ableiten, und wählen Sie einfach die Option Basierend auf ASME-Kurven von austenitischem Stahl oder Basierend auf ASME-Kohlenstoffstahlkurven.
Klicken Sie auf Anwenden.
Siehe auch
Ermüdungsereignisse
Ausführen einer Ermüdungsanalyse
Schadensakkumulationshypothese
Ermüdungsdarstellungen