Home

Ermüdungstests

Ermüdungstests sind experimentelle Verfahren zur Bewertung des Verhaltens von Materialien oder Bauteilen unter zyklischer Belastung sowie zur Bestimmung ihrer Ermüdungslebensdauer und Dauerhaftigkeit. Sie zielen darauf ab, zu charakterisieren, wie sich im Verlauf wiederholter Belastung Schäden ansammeln, und die Bedingungen zu identifizieren, unter denen ein Versagen eintritt.

Sie dienen der Schätzung der Lastzyklen bis zum Versagen, dem Vergleich von Materialien oder Herstellungsprozessen, der

Prüfungen erfolgen an servo- oder elektromechanischen Prüfmaschinen. Gängige Konfigurationen umfassen Zug-/Drehbelastung, Biegung, rotierende Biegeprüfungen und Kerbenproben.

Die Auswertung nutzt oft Wöhler-Kurven (S-N), Miner-Regel zur kumulativen Damage-Analyse unter variierendem Lastspektrum und, bei lokalem

Wichtige Einflussfaktoren sind Probengeometrie, Oberflächenrauheit, Restspannungen, Temperatur, Schmierung, Umweltbedingungen (Korrosion) und die Zuverlässigkeit der Lastapplikation. Voruntersuchungen

Anwendungen finden sich in Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Bau-, Maschinenbau- und Energietechnik. Ergebnisse orientieren sich an

Validierung
von
Ermüdungsentwürfen
und
der
Unterstützung
von
Zuverlässigkeitsbewertungen.
Unterscheidungen
werden
gemacht
zwischen
Hochzyklus-
und
Niedrigzyklusermüdung;
erstere
umfasst
typischerweise
Tausende
bis
Millionen
Zyklen
bei
niedriger
Spannung,
letztere
weniger
Zyklen
bei
hoher
Spannung
mit
plastischer
Verformung.
Tests
können
mit
konstanter
oder
variabler
Amplitude
durchgeführt
werden,
mit
festgelegten
Spannungs-
oder
Dehnungsbereichen
sowie
Mittelwerten;
das
Lastverhältnis
R
=
σ_min/σ_max
wird
angegeben.
Daten
werden
gesammelt,
um
S-N-Kurven
oder
Dehnungslebensdauerkurven
zu
erstellen.
Risswachstum,
das
Paris-Gesetz.
Nach
dem
Versagen
können
mikroskopische
Untersuchungen
Aufschluss
über
Auslöser
und
Ausbreitung
geben.
können
Vorbehandlungen
einschließen.
Normen
von
ISO,
ASTM,
DIN
und
anderen
Normungsorganisationen,
die
Versuchsverfahren,
Probenformen,
Lastprogramme
und
Berichterstattung
festlegen.