Beispiel für beliebige Interaktion bei Ermüdungsereignissen mit konstanter Amplitude

Wenn Sie Beliebige Interaktion auswählen, werden Spannungsspitzen aus verschiedenen Ereignissen von der Software gemischt, um die Wechselbeanspruchung zu beurteilen.

Unterschiedliche Lastereignisse können in einer solchen Art und Weise interagieren, dass die höchste positive Spannungsspitze eines Ereignisses in Kombination mit der geringsten Spannungsspitze eines anderen Ereignisses zu einer größeren Wechselbeanspruchung führt als eines der beiden Ermüdungsereignisse.

Von der Option Beliebige Interaktion wird ein höherer Schadenseinfluss durch Ermüdung vorhergesagt als wenn die unterschiedlichen Ermüdungsereignisse sequenziell angewendet werden (Keine Interaktion). Die Methode Beliebige Interaktion basiert auf dem „ASME Boiler and Pressure Vessel Code“.

Betrachten Sie zum Beispiel diese drei Ereignisse:
  Ereignis 1 Ereignis 2 Ereignis 3
Anzahl der Zyklen 80.000 230.000 120.000
Min. Spannung 0 -300 MPa 0
Max. Spannung 500 MPa 0 200 MPa

Wenn die Beliebige Interaktion berücksichtigt wird, ist die Folge von Ereignissen, die zur größten Spannungsschwingbreite führt, dann gegeben, wenn ein Zyklus von Ereignis 2 jeden Zyklus von Ereignis 1 fortsetzt. In diesem Fall schwankt die Spannung von 500 MPa (max. Spannung von Ereignis 1) bis -300 MPa (min. Spannung von Ereignis 2), was zu einer Spannungsschwingbreite von 800 MPa führt (Wechselbeanspruchung beträgt 400 MPa und die durchschnittliche Spannung 100 MPa).

Da es nur 80.000 Zyklen von Ereignis 1 gibt, kann diese Sequenz von Ereignissen nur 80.000 Mal stattfinden. Nach der ersten Sequenz von Ereignissen verbleiben nur 150.000 (= 230.000 - 80.000) Zyklen von Ereignis 2.

Nehmen Sie für die nächste Ereignissequenz an, dass ein Zyklus von Ereignis 3 jeden verbleibenden Zyklus von Ereignis 2 fortsetzt, was zu einer Spannungsschwingbreite von 500 MPa führt (Wechselbeanspruchung beträgt 250 MPa und die durchschnittliche Spannung -50 MPa).

Da es nur 120.000 Zyklen von Ereignis 3 gibt, kann die zweite Sequenz von Ereignissen 120.000 Mal stattfinden.

Schließlich sind noch 30.000 Zyklen von Ereignis 2 übrig. Dies entspricht einer Wechselbeanspruchung von 150 MPa und einer durchschnittlichen Spannung von -150 MPa.

  Beliebige Interaktion
Ereignis 1 gefolgt von Ereignis 2 80.000 Zyklen einer Wechselbeanspruchung von 400 MPa mit einer durchschnittlichen Spannung von 100 MPa
Ereignis 2 gefolgt von Ereignis 3 120.000 Zyklen einer Wechselbeanspruchung von 250 MPa mit einer durchschnittlichen Spannung von 50 MPa
Ereignis 2 30.000 Zyklen einer Wechselbeanspruchung von 150 MPa mit einer durchschnittlichen Spannung von -150 MPa
  Keine Interaktion
Ereignis 1 80.000 Zyklen einer Wechselbeanspruchung von 250 MPa mit einer durchschnittlichen Spannung von 250 MPa
Ereignis 2 230.000 Zyklen einer Wechselbeanspruchung von 150 MPa mit einer durchschnittlichen Spannung von -150 MPa
Ereignis 3 120.000 Zyklen einer Wechselbeanspruchung von 100 MPa mit einer durchschnittlichen Spannung von 100 MPa
  • Bei Studien mit Ermüdungsereignissen, die mehrere Studien referenzieren, werden vom Programm Spannungsspitzen auf Grundlage der Option Beliebige Interaktion berechnet, selbst dann, wenn Sie die Option Keine Interaktion auswählen.
  • Im „ASME Boiler and Pressure Vessel Code“ wird empfohlen, die Option Beliebige Interaktion zu verwenden. Sie ist im Allgemeinen konservativer (prognostiziert einen höheren Schaden) als die Option Keine Interaktion.