Aufbau

Braess, Hans-Hermann; Wawzyniak, Markus; Teske, Lothar; Goßmann, Helmut; Timm, Heinrich; Hamm, Ludwig; Peitz, Volker; Pecho, Walter; Lachmayer, Roland; Stauber, Rudolf; Konorsa, René; Thomer, Klaus Werner; Herpel, Thomas; Wagner, Peer-Oliver; Neukirchner, Ernst Peter; Laukart, Georg; Vorberg, Thomas

doi:10.1007/978-3-658-01691-3_6

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“…The advantages of wood in terms of its low density and its relatively high strength and elastic modulus in fibre direction are well known from historical aircraft construction [1]. Wood also played a relevant role in historical vehicle constructions at the beginning of the 20 th century [2]. The Morgan Motor Company (http://www.morgan-motor.co.uk) still produces cars with a wood-aluminium chassis today.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Fatigue properties of wood at different load ratios tested at 50 Hz and 20 kHz

Schönbauer

Killinger

Karr

et al. 2022

Materialwissenschaft Werkst

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Fatigue properties of sycamore maple (Acer pseudoplatanus) under cyclic tension, cyclic compression and tension-compression loading at 50 Hz are investigated. Furthermore, for the first time, fatigue test results of wood generated with the ultrasonic fatigue testing technique at 20 kHz under tension-compression loading are presented. Cyclic properties are in line with the static properties -with the tensile strength being more than two times the compressive strength. Mean lifetimes of 10 6 cycles are found if the maximum tensile stress for cyclic tension is 69 % � 8 % of the tensile strength and if the maximum compressive stresses for cyclic compression and tension-compression are 75 % � 7 % and 54 % � 4 % of the compressive strength, respectively. Tension-compression loading at 20 kHz delivers lifetimes comparable to servo-hydraulic tests at 50 Hz, and no pronounced frequency effect on fatigue lifetime is found. Ultrasonic fatigue testing is therefore, in principle, appropriate for accelerated fatigue testing of wood up to the very high cycle fatigue regime. Tests up to 10 9 cycles show no evidence of a fatigue limit for sycamore maple. Keywords: Sycamore maple / cyclic tension / cyclic compression / cyclic tensioncompression / ultrasonic fatigue testing / very high cycle fatigue Die Ermüdungseigenschaften von Bergahorn (Acer pseudoplatanus) wurden unter Zugschwell-, Druckschwell-und Wechselbeanspruchung bei 50 Hz untersucht. Zudem wurden erstmalig Versuche mit dem Ultraschall-Ermüdungsprüfverfahren bei 20 kHz unter Wechselbeanspruchung an Holz durchgeführt. Die zyklischen Festigkeiten zeigen ein ähnliches Verhalten wie die statischen Festigkeiten -die Zugfestigkeit beträgt mehr als das Doppelte der Druckfestigkeit. Mittlere Lebensdauern von 10 6 Lastzyklen ergaben sich, wenn die maximale Zugspannung unter Zugschwellbeanspruchung 69 % � 8 % der Zugfestigkeit und wenn die maximale Druckspannung unter Druckschwell-bzw. unter Wechselbeanspruchung 75 % � 7 % bzw. 54 % � 4 % der Druckfestigkeit beträgt. Die bei 50 Hz und 20 kHz ermittelten Lebensdauern stimmen gut überein und es zeigt sich kein wesentlicher Ein-

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