Surface roughness measurement in the notch area for estimating dynamic component load bearing capacity

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Abstract

Die Oberfläche eines Bauteils kann einen wesentlichen Einfluss auf seine dynamische Tragfähigkeit haben, da Rillen und Kratzer je nach Interpretation als mehr oder weniger große Unvollkommenheiten oder zusätzliche Mikrokerben wirken. Für eine genaue Vorhersage der Ermüdungsfestigkeit ist eine detaillierte Kenntnis der Oberflächenstruktur in kritischen Bereichen unerlässlich, die jedoch aufgrund geometrischer Beschränkungen nicht immer erlangt werden kann. Um diese Einschränkungen zu überwinden, wird in dieser Arbeit eine Methode verwendet, bei der Abdrücke und ein Laser-Scanning-Mikroskop zur Messung der Oberflächentopografie in kritischen Kerbbereichen eingesetzt werden. Sie ermöglicht präzise und reproduzierbare Messungen. Mit dieser Methode werden Oberflächenrauheitsmessungen an Dauerfestigkeitsproben aus vier verschiedenen Werkstoffen durchgeführt. Anhand der Ergebnisse werden verschiedene Rauheitseinflussfaktoren berechnet und deren Einfluss auf das Ergebnis einer Nachrechnung mit einer Dauerfestigkeitsbewertung beispielhaft dargestellt. Die berechnete Dauerfestigkeit wird mit experimentellen Ergebnissen verglichen. Der Vergleich zeigt erhebliche Streuungen in der Vorhersagegenauigkeit, es kann bisher kein optimaler Oberflächeneinflussfaktor empfohlen werden. Es ist anzumerken, dass für diese Arbeit nur eine kleine Stichprobe von Proben zur Verfügung stand, die nicht speziell für die Untersuchung des Einflusses der Oberflächenrauheit konzipiert waren. Die Rauheitseffekte in der Kerbe werden möglicherweise nicht vollständig von den verfügbaren Rauheitseinflussfaktoren erfasst. Darüber hinaus ergeben sich Probleme bei der korrekten Anwendung von Rauheitsfaktoren, die auf Spannungskonzentrationsfaktoren für Mikrokerben basieren. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um ein umfassenderes Verständnis der Auswirkungen der Oberflächenrauheit auf die Dauerfestigkeit zu erlangen.
Titel in Übersetzung
Rauheitsmessung im Kerbbereich zur Abschätzung der dynamischen Bauteiltragfähigkeit

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer37
Seitenumfang11
FachzeitschriftForschung im Ingenieurwesen/Engineering Research
Jahrgang88
Ausgabenummer88
PublikationsstatusVeröffentlicht - 20 Sept. 2024
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

ORCID /0000-0002-0517-7425/work/168207236
ORCID /0009-0001-6766-2792/work/168207277
ORCID /0009-0009-8035-1858/work/168207981
Scopus 85204501369

Schlagworte

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