Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis 4. Auflage 2018

Art.Nr.:
107198
EAN:
9783816307198
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FKM 2018
Preis: Euro 280,00
VDMA-Mitgliederpreis Euro 140,00
ISBN 978-3-8163-0719-8

Die wesentlichen, inhaltlichen Erweiterungen der aktuellen 4. Ausgabe betreffen
- die Berücksichtigung der lokalen Spannungsmehr-achsigkeit an der Rissspitze (Constraint),
- verbesserte Prozeduren für die Bewertung von Bauteilen mit Sekundärspannungen,
- die Aktualisierung der Werkstoffdaten sowie
- erweiterte Lösungen für Spannungsintensitätsfak-toren, Grenzlasten und 𝑇-Stress.

Für alle Anwendungsfälle 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 umfassenden Berechnungsmöglichkeiten entspricht dem neuesten Stand der Technik. Die verwendeten Formelzeichen sind der neueren Entwicklung angepasst. Der Berechnungsablauf wird zur besseren Verständlichkeit durch Beispiele ergänzt.

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 Bereichten 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.

Autoren:
Prof. Dr.-Ing. Christina Berger, Dr.-Ing. Johann Georg Blauel, Dr. rer.nat. Ludvik Hodulak, Prof. Dr.-Ing. Brita Pyttel, Dr.-Ing. Igor Varfolomeev

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