Schadensakkumulationshypothese

Die Schadensakkumulationshypothese geht davon aus, dass ein Spannungszyklus mit einer über der Ermüdungsgrenze liegenden Wechselspannung zu einem dauerhaften und messbaren Schaden führt. Außerdem wird davon ausgegangen, dass der in einer Reihe von Spannungszyklen verursachte Gesamtschaden gleich der Summe der Schäden ist, die durch die einzelnen Spannungszyklen hervorgerufen wurden.

Lineare Schadensakkumulationshypothese

Unter der Annahme, dass die Wöhlerkurve darauf hinweist, dass N1 Zyklen mit einer Wechselspannung S1 nötig sind, bis es zum Versagen aufgrund von Ermüdung kommt, gibt die Theorie an, dass jeder Zyklus einen Schadensfaktor D1 verursacht, bei dem 1/N1 der Lebensdauer der Struktur verbraucht werden.

Wenn eine Struktur n1 Zyklen bei der Wechselspannung S1 und n2 Zyklen bei der Wechselspannung S2 ausgesetzt ist, wird der Gesamtschadensfaktor D wie folgt berechnet:

D = bsp;(n1/N1 + n2/N2).

Dabei ist N1 die Anzahl der Zyklen, die unter S1 zu einem Versagen führt, und

N2 die Anzahl der Zyklen, die unter S2 zu einem Versagen führt.

Diese Regel wird als Lineare Schadensakkumulationshypothese oder Miner-Regel bezeichnet. Der Schadensfaktor, auch Ermüdungsgrad genannt, stellt das Verhältnis der verbrauchten Lebensdauer der Struktur dar. Ein Schadensfaktor von 0,35 bedeutet, dass 35 % der Strukturlebensdauer verbraucht sind. Ein Versagen aufgrund von Ermüdung tritt bei einem Schadensfaktor von 1,0 ein.

In der linearen Schadensakkumulationshypothese werden die Auswirkungen der Belastungssequenz nicht berücksichtigt. Mit anderen Worten sagt diese Hypothese voraus, dass der Schaden, der durch einen Spannungszyklus verursacht wird, nicht vom Zeitpunkt innerhalb des Lastverlaufs abhängt. Außerdem wird davon ausgegangen, dass der Grad der Schadensakkumulation nicht von der Spannungsamplitude abhängt. Es wurde beobachtet, dass nach nur wenigen Zyklen bei hohen Spannungen eine Rissbildung beginnt, wohingegen der Großteil der Lebensdauer zur Bildung von Rissen bei niedrigen Spannungen benötigt wird.

Die lineare Schadenakkumulationshypothese wird in ihrer einfachen Form verwendet, wenn Sie angeben, dass zwischen den einzelnen Ermüdungsereignissen in den Eigenschaften der Studie keine Interaktion besteht. Wenn Sie die Interaktion zwischen den Ereignissen auf Beliebig einstellen, verwendet das Programm den ASME-Code, um durch Kombination von Ereignisspitzen den Schaden zu berechnen.

Siehe auch

Ausführen einer Ermüdungsanalyse

Festlegen der Eigenschaften von Ermüdungsanalysen

Anzeigen der Ergebnisse von Ermüdungsanalysen