Festigkeitshypothese für mehrachsig schwingende Beanspruchung im linearelastischen Bereich der Zeitfestigkeit

Lebensdauerabschätzungen oder Ermüdungsfestigkeitsnachweise können durch Bauteilversuche oder analytisch durchgeführt werden. Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz von Festigkeitsanalysen ist über die Wahl einer geeigneten Festigkeitshypothese hinaus das Vorliegen bestimmter spezifischer Festigkeitswerte oder entsprechender charakteristischer Kennwerte, um die Werkstoffeigenschaften bei der numerischen Betrachtung zu berücksichtigen. Die „Quadratische Versagens-Hypothese” QVH ist eine auf experimenteller Grundlage für die Dauerfestigkeit abgesicherte Festigkeitshypothese zur (Voraus-) Berechnung des Schwingfestigkeitsverhaltens bzw. der Versagensgrenze mehrachsig schwingbeanspruchter metallischer Werkstoffe. Die Anwendbarkeit der QVH kann auf das Zeitfestigkeitsgebiet für den Bereich linearelastischen Werkstoffverhaltens durch Eingangsgrößen in Form von Wöhler-Kennlinien für den Kennwert des Wechselfestigkeitsverhältnisses zwischen Schub- und Normalspannungsamplitude erweitert werden, wobei darüber hinaus die Nutzung besser abgesicherter, auch im Zeitfestigkeitsbereich gültiger Kennwertbeziehungen zur Erfassung des Mittelspannungseinflusses notwendig sind. Die Treffsicherheit wird an einer umfangreichen Datengrundlage von mehrachsigen Schwingversuchen an legierten und unlegierten Stählen, Leichtmetall-Legierungen und Gusswerkstoffen demonstriert.