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Zur Statistik in der Betriebsfestigkeit

✍ Scribed by A. Seifried


Publisher
John Wiley and Sons
Year
2004
Tongue
English
Weight
834 KB
Volume
35
Category
Article
ISSN
0933-5137

No coin nor oath required. For personal study only.

✦ Synopsis


Abstract

Die Festigkeitswerte technischer Werkstoffe können in einem weiten Bereich streuen. Die Bereichs‐Untergrenze, d. h. die Mindestfestigkeit, die einer Konstruktion zugrunde zu legen ist, ist immer deutlich größer als null. Formeln zur mathematischen Beschreibung der Festigkeits‐Verteilung F, müssen diese Mindestgrenze explizit darstellen können. Formeln, die negative oder Null‐Werte als Minimum annehmen, wie Normalverteilung oder 2‐parametrige Weibull‐Verteilung, sind ungeeignet..

Die Standardabweichung hängt von der Größe bzw. dem Volumen der Probekörper ab. Deshalb ist sie kein Charakteristikum für einen bestimmten Werkstoff oder für ein bestimmtes Maschinenelement und die rechnerische Ermittlung von Mindestwerten aus Mittelwert und Standard‐Abweichung von Versuchswerten ist sehr unsicher. Besonders problematisch ist dies bei Kerbproben, wo das maßgebende kritisch beanspruchte Volumen sehr klein ist.

Zur Ermittlung zuverlässiger Mindestwerte ist eine möglichst große Anzahl von Prüfstücken und eine Extrapolation auf die ausfallfreie Zeit bzw. Spannung erforderlich. Die Versuchs‐Laufzeiten kann man reduzieren, wenn man auf die Kenntnis der Standard‐Abweichung verzichtet.

In der Regel ist ein Konstruktionsteil absolut ausfallfrei im Wöhlerfeld auszulegen. Der zulässige Auslegungspunkt muss um einen gewissen Betrag (Sicherheitsfaktor) unterhalb der ausfallfreien Wöhlerlinie F=0 liegen. Restrisiken aus anderen Einflüssen des praktischen Betriebs (unsichere Last‐Annahmen, Umwelt‐Einflüsse, ...), können grundsätzlich nicht aus Betriebsfestigkeitsversuchen abgeleitet werden.


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