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Ermüdungsprüfung

Ermüdungsprüfung bezeichnet das systematische Prüfen von Werkstoffen oder Bauteilen unter zyklischer Belastung, um Lebensdauer, Festigkeit und Rissbildung zu charakterisieren. Ziel ist die Bestimmung der Anzahl der Zyklen bis zum Ausfall oder die erreichbare Dauerfestigkeit.

Zu den Typen gehören die Hochzyklus-Ermüdung (HCF) bei geringen Verformungen und vielen Zyklen sowie die Niedrigzyklus-Ermüdung

Aufbau und Messung erfolgen in Prüfmaschinen wie servo-hydraulischen oder servo-elektrischen Geräten, mit Kraftsensoren, Dehnungsmessstreifen und Extensometern.

Auswertung und Modelle dienen der Lebensdauerabschätzung und dem Design: Die S-N-Kurve ermöglicht Prognosen der Lebensdauer unter

Normen und Anwendung: Zu den relevanten Standards gehören internationale Normen wie ASTM E466, die Methoden für

(LCF)
bei
größeren
Verformungen.
Prüfungen
können
spannungs-
oder
verformungssteuernd,
konstant
oder
variierende
Amplitude
verwenden;
gängige
Prüfformate
umfassen
axiale,
Biege-,
Torsions-
oder
Rotationsprüfungen
sowie
Spectrum-Loading.
Es
werden
Spannungen,
Dehnungen
und
oft
Temperatur
überwacht;
Umweltbedingungen
und
Mittelspannungen
können
berücksichtigt
werden.
Typische
Ergebnisse
werden
in
Form
von
S-N-Kurven
(Wöhlerkurven)
oder
epsilon-N-Kurven
dargestellt,
um
die
Belastbarkeit
bei
verschiedenen
Zykluszahlen
abzubilden.
definierten
Zykluslasten;
der
Strain-Life-Ansatz
(epsilon-N)
wird
für
bleibende
plastische
Verformungen
verwendet.
Mittelspannungswirkungen
werden
durch
Korrekturen
wie
Goodman,
Gerber
oder
Soderberg
berücksichtigt.
Zudem
wird
zwischen
Initiation
und
Ausbreitung
von
Rissen
sowie
ggf.
Bruchmechanik-Ansätzen
unterschieden.
die
ermüdungstechnische
Prüfung
von
Metallen
festlegen.
Ermüdungsprüfungen
finden
breite
Anwendung
in
Maschinenbau,
Automobil-,
Luftfahrt-
und
Bauwesen,
wobei
Oberflächenzustand,
Residualspannungen,
Temperatur,
Korrosion
und
Fretting-Fatigue
als
Einflussfaktoren
berücksichtigt
werden.