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Multiaxiale Lebensdaueranalyse auf Basis komplexer Invarianten im Vergleich zu Ansätzen mit kritischer Schnittebene

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Produktdetails
Beschreibung

In diesem Beitrag wird ein neuartiger und vielversprechender Ansatz auf Basis komplexer Invarianten namens COIN LiWI vorgestellt, der von Alexander Schmidt entwickelt wurde. Die Methode liefert den Verlauf einer vorzeichenbehafteten Vergleichsspannung ähnlich der Von-Mises-Spannung, die einem Rainflow-Zyklen-Zählverfahren zugänglich ist. Das von klassischen Ansätzen bekannte Problem, dass bei Verwendung eines künstlichen Vorzeichens, z.B. aus dem hydrostatischen Spannungsanteil, unphysikalische Sprünge im Vergleichsspannungsverlauf auftreten, tritt nicht auf. Da die Suche nach einer kritischen Ebene entfällt, ist die COIN-LiWI-Methode sehr effizient. Außerdem ist sie auf duktile, halbduktile und spröde Werkstoffe anwendbar (z. B. Stahl, Aluminiumgusslegierungen und Grauguss). Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Fähigkeit zur korrekten Vorhersage der Ermüdungslebensdauer bei kombinierter Biege-Torsions-Belastung mit 90° Phasenverschiebung, was den Extremfall maximaler Nichtproportionalität darstellt. Während andere Methoden nicht konservative Ergebnisse liefern und daher zusätzliche Korrekturen erfordern, berücksichtigt COIN LiWI diese Effekte implizit. Ein Abgleich mit Versuchsergebnissen ist durch Einstellung eines zusätzlichen Materialparameters möglich. Die COIN LiWI-Methode wird mit klassischen Ansätzen der kritischen Ebene unter Verwendung der bereits etablierten skalierten Normalspannungen in Bezug auf Genauigkeit, Effizienz und numerische Stabilität verglichen. Anhand mehrerer Beispiele aus der industriellen Praxis werden die Unterschiede zwischen diesen Methoden herausgearbeitet.

Artikelnummer: BF-2025-604

Titel: Multiaxiale Lebensdaueranalyse auf Basis komplexer Invarianten im Vergleich zu Ansätzen mit kritischer Schnittebene
Autor(en): C. Gaier, W. Hübsch, G. Spindelberger
DOI: 10.48447/BF-2025-604
Veranstaltung: Strukturfestigkeit und Produktlebenszyklus – Vom Design bis zur Kreislaufwirtschaft – Tagung 2025
Jahr der Veröffentlichung: 2025
Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)
Sprache: Deutsch
Stichwörter: COIN LiWI,Skalierte Normalspannung,Nichtproportionale Banspruchungen,Komplexe Invarianten,Kritische Schnittebene

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Autor(en): S. Fliegener, H. Schwarz, R. Rennert

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Schichtbasierte Schwingfestigkeitsbewertung von Gussbauteilen

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Simulationsgestützte Omission von Betriebslastsignalen

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25,00 €

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Autor(en): A. Grundler, J. Mischko, T. Bublat, W. Haydn

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Qualitative Bewertung von Zuverlässigkeitsaussagen in der Produktentwicklung und -absicherung

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1

Deutsch

90,00 €

Nur online erhältlich Neu

Autor(en): S. Bucher, A.-K. Kohlhepp, U. Zäumer, B. Schuller

E-ANTRIEBS VALIDIERUNG: WIE PRÜFLINGSEIGENSCHAFTEN ZUKÜNFTIG BEI DER VALIDIERUNG DER BETRIEBSFESTIGKEIT GEZIELT EINGESETZT WERDEN KÖNNEN.

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

Deutsch

25,00 €

Nur online erhältlich Neu