Forschung
Forschungen im Bereich der Betriebsfestigkeit konzentrieren sich sowohl auf den rechnerischen als auch den experimentellen Lebensdauernachweis.
Arbeiten zum rechnerischen Nachweis untersuchen dabei nicht nur neue Werkstoffe und Berechnungsmethoden sondern liefern auch Beiträge zur Verbesserung und Erweiterung bestehender Regelwerke. Beim experimentellen Lebensdauernachweis werden Verfahren zur Werkstoff- und Bauteilprüfung entwickelt und untersucht, um spezifischen Ermüdungsphänomenen angemessene Prüfmethoden entgegenzustellen.
Forschung
Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe Betriebsfestigkeit sind traditionell geprägt von einer Kombination aus theoretischen und experimentellen Untersuchungen zum Thema der Schwing- und Betriebsfestigkeit sowie der Experimentellen Festkörpermechanik.
Rechnerischer Lebensdauernachweis
Arbeiten zum Rechnerischen Lebensdauernachweis beschäftigen sich mit Entwicklungen und Verbesserungen von typischen Konzepten der Betriebsfestigkeit wie dem Örtlichen Konzept, dem Nennspannungskonzept oder dem Kerbspannungskonzept. Jüngere Arbeiten beleuchten auch bruchmechanische Aspekte der Schwingfestigkeit.
Neben Forschungen an neuen Werkstoffen sollen auch bestehende Ergebnisse weiteren Schlussfolgerungen zugänglich gemacht werden. Vergleichende Studien an bestehenden Daten stellen damit eine wichtige Basis zur Verbesserung vieler erfahrungsbasierter Methoden dar und können somit in Form von Regelwerken dem anwendenden Ingenieur zugänglich gemacht werden.
Experimenteller Lebensdauernachweis
Experimentelle Daten bilden die Grundlage jedes empirischen Modells. Zur Entwicklung theoretischer Methoden der Schwing- & Betriebsfestigkeit können oft standardisierte Prüfverfahren oder kommerzielle Lösungen angewandt werden. Im Gegensatz dazu stellen sich beim experimentellen Lebensdauernachweis oft Aufgaben, welche besonderer Forschung bedürfen. Typische Anforderungen im Falle der Betriebsfestigkeit sind dabei:
- Abbildung realistischer Last-Zeit-Verläufe im Betriebslastennachfahrversuch
- zügige Prüfstandsinbetriebnahmen
- Bauteil- und Komponentenprüfungen mit nichtlinearem oder aktiven Bauteilverhalten
- Versuchszeitreduktion
- kontinuierliche Qualitätssicherung während der Versuchsdurchführung