Mittelspannungseinfluss bei Wellen und Achsen
FVA 321 VI, IGF-Nr. 18721-BR
Der negative Einfluss von Mittelspannungen auf die Dauerfestigkeit von Stählen war schon August Wöhler bekannt. Die aktuelle FKM-Richtlinie folgt dem Vorschlag von Walter Schütz zur Mittelspannungsempfindlichkeit, welcher einen Zusammenhang zur Zugfestigkeit beinhaltet. Kontrovers dazu steht die DIN 743, die eine von der Kerbschärfe abhängige Mittelspannungsempfindlichkeit angibt.
Um gesicherte Aussagen treffen zu können, wurde eine umfangreiche Literaturrecherche um eigene Versuche ergänzt. Die Untersuchungen umfassen Standardkerbfälle für die Werkstoffe C45 und 42CrMo4 unter Zug/Druckbelastung und Umlaufbiegung mit statischer Torsion. Der Einsatzstahl 18CrNiMo7-6 wurde stellvertretend für hochfeste Werkstoffe mit harter Randschicht geprüft und zeigte wie erwartet eine deutlich größere Sensitivität gegenüber Mittelspannungen.
Durch die Bestimmung der örtlichen Spannungen und Dehnungen im Kerbgrund konnte bezüglich der großen Abweichungen Abhilfe geschaffen werden. Es wurden zwei Berechnungsmethoden entwickelt, mit denen die Dauerfestigkeit sowohl nach dem örtlichen als auch nach dem Nennspannungskonzept berechnet werden kann. Die Ergebnisse sind dem Abschlussbericht zum FVA-Vorhaben 321 VI zu entnehmen.
Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 18721-BR der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
