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FKM-Richtlinie - Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis

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Durch geeignete Methoden und systematisches Vorgehen können Risswachstum und Restlebensdauer von Bauteilen ermittelt werden.

Die FKM-Richtlinie beschreibt die Vorgehensweise einer Bewertung fehlerbehafteter Bauteile bei statischer und zyklischer Beanspruchung und wird seit 2001 für den bruchmechanischen Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile in der Ingenieurpraxis verwendet. Auf dieser Grundlage können beispielsweise Fragen zur Restlebensdauer oder einer schadenstoleranten Auslegung beantwortet werden. Die vermittelte Theorie wird im Seminar mit Anwendungsbeispielen und praktischen Übungen verdeutlicht.

ZIELGRUPPE

​Ingenieure und Techniker aus den Bereichen Berechnung, Konstruktion, Qualitätssicherung, Überwachung und Instandhaltung.

IHR NUTZEN

  • Sie haben die Grundlagen der linear elastischen und der elastisch plastischen Bruchmechanik erlernt.
  • Sie verstehen die praktische Nachweisführung auf Basis der FKM-Richtlinie „Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile“.
  • Ihnen sind relevante Eingangsgrößen, Kennwerte wie Fehler-, Beanspruchungs- und Werkstoffzustand sowie Berechnungsalgorithmen bei statischer und zyklischer Beanspruchung geläufig.
  • Sie kennen Besonderheiten bei der Mixed-Mode-Beanspruchung, dynamischer Beanspruchung, Spannungsrisskorrosion und probabilistischen Berechnungen.

Agenda

Tag 1

Grundlagen der Bruchmechanik

  • ​Linear-elastische und elastisch-plastische Bruchmechanik
  • Beanspruchungsparameter für Bauteile mit Rissen: Spannungsintensitätsfaktor K, J-Integral, Rissspitzenaufweitung CTOD
  • Werkstoffspezifische Risswiderstandskennwerte
  • Grenzzustände bei statischer und bei zyklischer Belastung
  • Bruchmechanische Bewertungskonzepte

FKM-Richtlinie „Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis“

  • ​Bruchmechanischer Nachweis als Teil des Festigkeitsnachweises
  • Bruchmechanische Regelwerke, Referenzdokumente
  • FKM-Richtlinie: Struktur, Konzept, Besonderheiten

Fehlerzustand und Fehlerersatzmodelle

  • ​Fertigungs- und betriebsbedingte Fehler
  • Zerstörungsfreie Prüfverfahren
  • Fehlerbeschreibung
  • Umsetzung von ZfP-Anzeigen in Rissabmessungen

Modellbildung, Ermittlung der Beanspruchungsparameter

  • ​Statische Beanspruchung
  • Zyklische Beanspruchung mit konstanter und variabler Schwingbreite
  • Prüfnormen
  • Thermisch induzierte Spannungen und Eigenspannungen
  • Bauteil- und Rissmodelle
  • Berechnung von Beanspruchungsparametern - Methoden, Beispiele

 


Tag 2

Werkstoffzustand

  • ​Mechanisch technologische Eigenschaften
  • Bruchmechanische Kenngrößen bei statischer und zyklischer Beanspruchung
  • Experimentelle Ermittlung und Streuung der Kennwerte

Werkstoffkennwerte der FKM-Richtlinie

  • ​Mechanisch technologische Werkstoffkennwerte
  • Bruchmechanische Werkstoffkennwerte bei statischer und zyklischer Beanspruchung
  • Abschätzungen, Mindestwerte

Berechnungsprozeduren bei statischer Beanspruchung

  • ​Versagensbewertungsdiagramm (FAD)
  • Berechnungsschritte
  • Bewertung der Rissinitiierung und der stabilen Rissausbreitung
  • Ermittlung kritischer Zustände

Berechnungsprozeduren bei zyklischer Beanspruchung

  • Dauerfestigkeit mit Riss
  • Ermüdungsrisswachstum
  • Lebensdauerberechnung

TEILNEHMERHINWEIS

Anwendungsbeispiele und praktische Übungen zeigen Ihnen die Anwendung in der Praxis.