Betriebsfestigkeit von Bauteilen beschreibt deren Eigenschaft, Belastungen in einem definierten Zeitraum schadensfrei zu überstehen. Je nachdem, wie viele Lastzyklen sie überleben, gelten sie als:
- Kurzeitfest bei < 10.000 Zyklen
Hier führt Ermüdung zu frühem Versagen - Zeitfest bei > 10.000 und < 1 Million Zyklen
Die Wöhlerkurve (Ermüdung/Lastzyklen, siehe Skizze) verläuft hier nahezu gerade - Dauerfest bei > 1 Million und < 108 Zyklen
Eine wirkliche Dauerfestigkeit (auch > 108 Zyklen) gibt es vermutlich nicht.
Um Dies zu überprüfen, werden die Versuchskörper bis zum Bruch belastet. Um Betriebsfestigkeit unter ‚realen‘ Betriebsbedingungen einigermaßen genau zu bestimmen, bräuchte man mehrere Millionen Kilometer Fahrstrecke und mehrere Jahre Dauerversuche. Damit diese Versuche in realistischen Zeiträumen durchgeführt werden können, ist eine deutliche Verkürzung und Vereinfachung notwendig.
Dazu werden die Belastungen in realen Umgebungen durch mechanisch erzeugte Belastungen im Labor ersetzt. Meistens werden diese Belastungen durch multiaxiale Schwingerreger simuliert; üblicherweise Sinusschwingungen, möglich sind aber auch realitätsnahe Schwingungen durch Speichern, Aufbereitung und Wiedergabe von ‚Straßenschwingungen‘. Dabei werden
- Höhere Amplituden erzeugt
- Höhere Geschwindigkeiten simuliert
- Datenmengen reduziert:
- Zeitsignale durch Hüllkurven ersetzt
- Ereignisse, die keine Schädigung verursachen, weggelassen (Ereignisisolation)
Diese simulierten Ermüdungs- und Lebensdauerversuche sind sehr gute Annäherungen an die realen Bedingungen.
Betriebsfestigkeitsuntersuchungen sind für die Qualitätsprüfung in Automobil-, Luft- und Raumfahrt sowie Maschinen- und Anlagenbau unumgänglich und minimieren Ausfallfehler während der Betriebs-Lebensdauer des Prüflings aufgrund von Materialermüdung.
Belastungsprüfungen bei Fahrversuchen heißen ‚Road Load Data‘
Beschreibung
Typ
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Messbereich
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des Kabels, getrennter Speisung pro Kanal
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