Abschätzung der Streuung der Schwingfestigkeit von Wellen und Achsen im Bereich der Langzeitfestigkeit

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Die Schwingfestigkeit von Wellen oder Achsen weist eine Streuung auf, die durch Werkstoff- und Fertigungseinflüsse bedingt ist. Das Verständnis dieser Streuung ist entscheidend, um Schadensfälle zu vermeiden. Bisher gibt es nur wenige Literaturwerte zur Schwingfestigkeitsstreuung im Bereich der Langzeitfestigkeit, und die experimentelle Bestimmung ist zeit- und kostenintensiv. Zudem erfassen die bisherigen Methoden nicht alle möglichen Streueinflüsse für die zu gestaltende Welle oder Achse. Ziel dieser Arbeit ist es, eine Methode zur Abschätzung der Schwingfestigkeitsstreuung für Vergütungsstähle zu entwickeln. Dabei werden die Schadensorte, die im Rahmen einer zweifachen Wöhlerlinie auftreten – die Bauteiloberfläche und das Bauteilinnere – sowie die zugrunde liegenden Schädigungsmechanismen betrachtet. Auf Basis der identifizierten Einflussgrößen der Schädigungsmechanismen werden Konzepte zur Schwingfestigkeitsabschätzung entwickelt, die diese Einflussgrößen berücksichtigen. Daraus resultiert ein stochastisches Modell der Langzeitfestigkeit, das durch experimentelle Untersuchungen und bestehende Literaturdaten bewertet wird.