Zur statistischen Auswertung experimenteller Wöhlerlinien

摘要: Metallische Bauteile, die einer zeitlich veranderlichen Belastung ausgesetzt sind, besitzen niedrigere Festigkeitskennwerte als bei rein statischer Belastung. Diese Eigenschaft wird in der sogenannten Wohlerlinie dokumentiert, den Zusammenhang zwischen ertragbarer Amplitude und zugehoriger Lebensdauer darstellt. Die lasst sich durch Schwingfestigkeitsversuche experimentell ermitteln oder durch rechnerische Verfahren abschatzen. Zur experimentellen Ermittlung mit kraft- bzw. spannungsgeregelten Versuchen im Zeit- Langzeitfestigkeitsbereich existieren zahlreiche Verfahren Auswertemethoden, jedoch keine einheitlichen Regelwerke Empfehlungen. In vorliegenden Arbeit werden zwei Kernthemen bearbeitet. Zum einen experimentelle Versuchsreihen auf ihre Wahrscheinlichkeitsfunktionen untersucht, deren Kenntnis notwendig ist, um Schwingfestigkeitsversuche sinnvoll auswerten zu konnen. anderen fur den Monte-Carlo-Simulationen durchgefuhrt, zahlreichen Auswertemethoden bewerten Empfehlungen abzuleiten. Weiterhin aus Monte-Carlo-Simulationen Erkenntnisse uber benotigte Mindeststichprobenumfange und statistisch begrundete Sicherheitsbeiwerte gewonnen. Mit Hilfe von Literaturwerten eigenen eine Datenbasis 66 Horizontenversuchen im Zeitfestigkeitsbereich aufgebaut. Dabei Stichprobenumfangen 19 ≤ n 500 betrachtet. In Summe 5734 Einzelversuchsergebnisse aufgenommen. Auf der Shapiro-Wilk-Test Wahrscheinlichkeitspapiere zum Test auf vorliegende Wahrscheinlichkeitsfunktion angewendet. Auswertungen zeigen, dass Zeitfestigkeitsbereich erkennbarer Mehrheit logarithmischen Normalverteilung folgen. Untersuchungen finden aufgrund einer geringen Datenlage nicht statt. Durch Einsatz und Langzeitfestigkeitsbereich am Rechner simuliert. kommen aufwandige Simulationsmodelle Einsatz, in der Praxis vorhandenen Schwierigkeiten Versuchsplanung, wie z.B. Wahl Prufhorizonte, realitatsnah abbilden. Fur findet Untersuchung des Perlenschnur- Horizontenverfahrens statt. Im das Treppenstufenverfahren, Abgrenzungsverfahren, kombinierte Verfahren nach Klubberg Probitverfahren analysiert. Liegen nur geringere Erfahrungen ermittelnde vor, dann sollte das Perlenschnurverfahren angewendet werden. Fehlplatzierte Versuche dem Perlenschnurverfahren eher entdeckt. Bei ausreichenden Kenntnissen, Vorversuchen, kann Horizontenverfahren gleichem Stichprobenumfang Regel bessere Schatzung realisiert Voraussetzung erfolgreiche Anwendung ist sichere Platzierung Prufhorizonte. Im zur Lageparameters Treppenstufenverfahren eingesetzt werden. Zur Streuparameters empfiehlt Abgrenzungsverfahren. Das Abgrenzungsverfahren liefert insbesondere kleinen 20 erkennbar Streuparameterschatzungen als das Treppenstufenverfahren. Fur untersuchten Versuchsingenieur Diagramme Verfugung gestellt, anhand derer er je nach geforderter Treffsicherheit benotigten Stichprobenumfang seinen Versuch festlegen kann. Im Umkehrschluss liefern festgelegtem Aussagen erwartenden Treffsicherheiten. Die Parametern, Standardabweichung, stellt insbesondere der Betriebsfestigkeit ublichen, grose Herausforderung dar. Daher es insbesondere diese Stichprobenumfange wunschenswert, statistisch zu verwenden. erarbeiteten Versuchsverfahren liefern die benotigten Sicherheitsbeiwerte. erlauben Verwendung kleiner bei gleichzeitig vergleichsweise hoher Belastbarkeit ausgewerteten Ergebnisse.