Die Gegenuberstellung der Festigkeitsberechnung mit der Methode des Anstrengungsverhaltnisses a,, mit einer modernen Festigkeitshypothese (GHM) zeigt, daB die Rechnung mit a,, sowohl theoretisch als auch im Vergleich mit experimentellen Ergebnissen zweifelhafte Ergebnisse liefert. Bei der Auslegung von Bauteilen unter kombinierter statischer und schwingender Beanspruchung sollte daher auf die heute verfiigbaren, theoretisch fundierten und einfach zu handhabenden Verfahren ubergegangen werden.
Critical Analysis of Calculation of Strength under Combined Static and Cyclic LoadingThe comparison of the design with the method of a,, and with a modern theory of strength based on von Mises theory (GHM) shows clearly that the %-method ends in doubtful results. This is true not only for the theoretical basis but also with respect to the experimental validation. The design of components under combined static and cyclic loading should therefor be based on these nowadays available more sophisticated methods. In [9] wird ein parabolischer Ansatz fur Normalspannungen Die klassischen Lastfalle des Anstrengungsverhaltnisses lassen sich mit der GHM als einfache Sonderfalle durch NullsetZen der entsprechenden Spannungsamplituden ua oder ta in G1. (10) behandeln. Dies bedeutet in der Ellipsendarstellung, daB der Betnebspunkt auf der u-oder der t-Achse einzutragen ist, Abb. 4, Die GHM unterscheidet sich insofern von der Rechnung mit dem Anstrengungsverhaltnis, daB hier konsequent die schwingenden Lastspannungen den Schwingfestigkeiten gegeniibergestellt werden. Es unterbleibt also eine Mischung der statischen und der Amplitudenanteile bei der Bildung der Vergleichsspannung. Die statischen Komponenten finden in der GHM lediglich in ihrer -bekanntermaaen sekundaren -Wirkung uber das Dauerfestigkeitsschaubild Beriicksichtigung.
Einleitung
Wechselnde Biegung und uberlagerte statische Torsion
Anstrengungsverhaltnis und ein elliptischer Ansatz fiir SchubspannungenDie Versagensbedingung f i r diesen technisch bedeutsamen Lastfall lautet unter Verwendung der Biegespannungsamplitude ( I , und der statischen Torsionsspannung tstat nach G1. (5) und (2):errechnet oder konstruiert werden.Der Zusammenhang zwischen ertragbarer Normalspannungsamplitude uA und der gleichzeitig wirkenden Schubspannung tStat kann nach G1. (15) Dies ist eine Ellipse im z-a-System, die durch die Achsenabschnitte tg und a, festgelegt ist, siehe Abb. 5 rechts.
Vergleich AnstrengungsverhaltnidGHMAuf der Basis der in Abb. 5 dargestellten Grenzlinien lassen sich die beiden Verfahren unmittelbar vergleichen. Durch Gleichsetzen von G1.
Within the scope of the cooperative project “Integrity of Components” (FKS) which is a part of the German Nuclear Safety Research Programme of the Federal Minister for Research and Technology, the theoretical and experimental investigation on ductile fracture is of decisive importance. The FKS is mainly concentrated on tearing tests on large-scale heavy-section specimens, in both the base material and welded conditions. Universal facilities up to 100 MN are available to test large-scale round and flat bars containing sharp defects in the form of machined notches, fatigue cracks, and natural flaws, such as segregation and heat-affected zone cracking. The dimensions are chosen so that it is possible to realize the significant technological states of material and stress over all conditions in the light-water reactor pressure vessel. The tested materials similar to A508 Class 2 and 3 cover a wide range of ductility (Cv upper-shelf toughness-40 to 200 J, crack initiation Ji = 50 to 200 kN/m, T-modulus = 10 to 300).
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