M454 – Betriebsfestigkeit

Modul

Betriebsfestigkeit
Fatigue Strength

Modulnummer

M454
Version: 1

Fakultät

Maschinenbau

Niveau

Bachelor/Diplom

Dauer

1 Semester

Turnus

Sommersemester

Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr.-Ing. Eckehard Kullig
eckehard.kullig(at)htw-dresden.de

Dozent/-in(nen)

Prof. Dr.-Ing. Eckehard Kullig
eckehard.kullig(at)htw-dresden.de

Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Betriebsfestigkeit"

ECTS-Credits

3.00 Credits

Workload

90 Stunden

Lehrveranstaltungen

3.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung)

Selbststudienzeit

45.00 Stunden

Prüfungsvorleistung(en)

Keine

Prüfungsleistung(en)

Mündliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 20 min | Wichtung: 100%
in "Betriebsfestigkeit"

Lehrform

Vorlesung
Übung

Medienform

Keine Angabe

Lehrinhalte/Gliederung

Einführung

- Zielstellung der Betriebsfestigkeit
- Teilaufgaben einer betriebsfesten Auslegung von Bauteilen

Analyse der Betriebsbeanspruchungen

    - Statische Beanspruchungen
    - Ermüdungsbeanspruchungen
    - Klassierung nach dem Rain-Flow-Verfahren

Ermittlung der Bauteilfestigkeit

    - Statische Festigkeit
    - Beschreibung der Wöhlerlinie und deren Einflussgrößen
    - Schädigungsrechnung
    - Experimenteller Nachweis über Bauteilversuche

Rechnerischer Festigkeitsnachweis nach FKM-Richtlinie

- Einzelfestlegungen im Ablauf des Nachweises
- Beispiel eines Nachweises mit örtlichen Spannungen
Experimentelle Ermittlung von Festigkeitswerten

- Streuung der Festigkeitswerte
- Verfahren zur Ermittlung der Wöhlerlinie und Dauerfestigkeit

Ausblick
- Weitere Konzepte zur Bauteilauslegung

In den Übungen werden einfache Aufgaben zum Verständnis der rechnerischen Abschätzung der Bauteilfestigkeit, der Anwendung des Rain-Flow-Verfahrens, zur Anwendung der FKM-Richtlinie sowie zur Auswertung von Ermüdungsversuchen behandelt.

Qualifikationsziele

Die Studierenden

kennen die erforderlichen Einzelschritte zur Auslegung von Bauteilen auf eine endliche Lebensdauer,
können die Klassierung von Ermüdungsbeanspruchungen nach dem Rain-Flow-Verfahren als Grundlage der Lastdatenaufbereitung erklären und anwenden,
können die entscheidenden Einflussgrößen auf die Bauteilfestigkeit zusammenstellen und diese in einem rechnerischen Festigkeitsnachweis bzw. im Konstruktionsprozess berücksichtigen,
sind in der Lage, unterschiedliche Verfahren der Schädigungsrechnung zu erklären und zu bewerten,
kennen einige Verfahren zur experimentellen Ermittlung von Wöhlerlinie und Dauerfestigkeit und können entsprechende Versuchsprogramme planen und auswerten.

Sozial- und Selbstkompetenzen

Keine Angabe

Besondere Zulassungsvoraussetzung

Keine Angabe

Empfohlene Voraussetzungen

Statik
Festigkeitslehre

Fortsetzungsmöglichkeiten

Keine Angabe

Literatur

Folgende Fachbücher sind sowohl zur Einarbeitung in das umfangreiche Gebiet als auch als Nachschlagewerk geeignet:

E. Haibach: Betriebsfestigkeit, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 3. Auflage 2006, ISBN-13 987-3-540-29363-7
D. Radaj; M. Vormwald: Ermüdungsfestigkeit - Grundlagen für Ingenieure, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 3. Auflage 2007, ISBN 978-3-540-71458-3
W.-U. Zammert: Betriebsfestigkeitsberechnung, Vieweg Verlagsgesellschaft Braunschweig 1985, ISBN 3-528-03350-9
E. Haibach: Betriebsfeste Bauteile, Kontruktionsbücher Bd. 38, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1992, ISBN 3540548157
M. Sander: Sicherheit und Betriebsfestigkeit von Maschinen und Anlagen, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1. Auflage 2008, ISBN 978-3-540-77732-8 4
D. Cottin; E. Puls: Angewandte Betriebsfestigkeit, Hanser Verlag München Wien, 2. Auflage 1992, ISBN 3-446-16192-9
R. Rennert, E. Kullig, M. Vormwald, A. Esderts, D. Siegele: FKM-Richtlinie Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile, VDMA - Verlag, 6. Auflage 2012, ISBN 978-3-8163-0605-4
H. Naubereit; J. Weinert: Einführung in die Ermüdungsfestigkeit, Carl Hanser Verlag München Wien, 1999, ISBN 3-446-21028-8

Aktuelle Lehrressourcen

Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar
⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau

Lehrmaterial wird vom Dozenten zur Verfügung gestellt.

Hinweise

Keine Angabe

Link zu Kurs/Lernressourcen im OPAL

https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/7332331525

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