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Lebensdaueranalyse basierend auf dynamischen Spannungen

Fatigue analysis based on dynamic stresses

  • Die Lebensdaueranalyse dynamisch belasteter Strukturen stellt eine rechenintensive Aufgabe im Zuge der mechanischen Produktentwicklung dar. Basierend auf Ergebnissen numerischer Simulationsverfahren - wie z. B. der finiten Elemente Methode (FEM) - erfolgt die Ermittlung der zu erwartenden Lebensdauer. Durch die Anwendung modaler Verfahren bei der Lösung der Bewegungsgleichung kann eine Geschwindigkeitssteigerung der FEM Analyse erreicht werden. Aus den Eigenvektoren der diesen Verfahren zugrundeliegenden Schwingformen lässt sich jeweils eine korrespondierende Spannungsverteilung berechnen. Werden diese bei der Lebensdaueranalyse - entsprechend dem Zeitverlauf der generalisierten (modalen) Koordinaten - überlagert, so stellt dies einen sehr effizienten Weg der Schädigungsrechnung dar. Die Genauigkeit der Ergebnisse muss jedoch durch umfangreiche Analysen verifiziert werden. Dieser Prozess lässt sich mit der Software winLIFE durchführen, was anhand der Analyse einer Kurbelwelle gezeigt wird.
  • Fatigue analysis of dynamically loaded structures is a computational-intensive task during mechanical product development. Based on numerical simulation results - for example, the finite element analysis (FEA) - the expected lifetime is determined. By use of modal methods in the solution of the equations of motion, a speed increase of the FEA can be achieved. A corresponding stress distribution can be calculated from the eigenvectors. By superimposing these stresses according to the history of the generalized (modal) coordinates, a very efficient workflow of assessing the fatigue damage can be attained. However, the accuracy of the results must be verified by extensive analyses. This process is facilitated by the fatigue software winLIFE, as exemplified by the analysis of a crankshaft.

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Metadaten
Author:Wolfgang Artner
URN:urn:nbn:de:bsz:mit1-opus4-95894
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Year of Completion:2017
Granting Institution:Hochschule Mittweida
Release Date:2018/10/15
GND Keyword:Lebensdauer , Numerisches Verfahren , Bewegungsanalyse , Spannungsanalyse
Institutes:Ingenieurwissenschaften
Dewey Decimal Classification:620.00454 Lebensdauer
Access Rights:Frei zugänglich
Licence (German):License LogoEs gilt das UrhG