M454 – Fatigue Strength

Module
Fatigue Strength
Betriebsfestigkeit
Module number
M454
Version: 1
Faculty
Mechanical Engineering
Level
Bachelor/Diploma
Duration
1 Semester
Semester
Summer semester
Module supervisor

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

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

German
in "Betriebsfestigkeit"
ECTS credits

3.00 credits

Workload

90 hours

Courses

3.00 SCH (2.00 SCH Lecture | 1.00 SCH Seminar)
Self-study time

45.00 hours

Pre-examination(s)
None
Examination(s)

Oral examination
Module examination | Examination time: 20 min | Weighting: 100%
in "Betriebsfestigkeit"
Form of teaching
  • Vorlesung
  • Übung
Media type
No information
Instruction content/structure
  • 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.
Qualification objectives

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.
Social and personal skills
No information
Special admission requirements
No information
Recommended prerequisites
  • Statik
  • Festigkeitslehre
Continuation options
No information
Literature

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
Current teaching resources

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

Lehrmaterial wird vom Dozenten zur Verfügung gestellt.
Notes
No information
Link to course/learning resources in OPAL
https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/7332331525
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