Erweiterung der Richtlinie nichtlinear zur Erfassung der Einflüsse der Oberflächenrauheit und der Randschicht

Finanzierung: Aif über das Forschungskuratorium Maschinenbau (FKM)

Laufzeit: 01.07.2019 bis 31.08.2021

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Verbesserung der Berücksichtigung der Einflüsse der Oberflächenrauheit und der Randschicht in rechnerischen Lebensdauernachweisen. Im Fokus steht dabei das Örtliche Konzept.

Bereits in der Fertigung wirken sich die gewählten Verfahren auf die Bauteile aus. Insbesondere die Randschicht der Bauteile erfährt Verfestigungen durch Vorverformungen und Gefügeänderungen. Die Veränderungen in der Randschicht können zu veränderten Materialeigenschaften und –verhalten führen und somit auch die Lebensdauer der Bauteile beeinflussen.

Neben der Randschichtverfestigung und der damit einhergehenden Änderung des Materials können infolge der Fertigungsverfahren auch ungewollt Eigenspannungen in das Bauteil induziert werden. Die Berücksichtigung und Bewertung der Eigenspannungsverläufe ist eine aktuelle Fragestellung in der deutschen Industrie und soll daher ebenfalls im Rahmen des Projekts untersucht werden.

Erweitert werden die untersuchten Einflüsse auf die Lebensdauer im Bereich der Randschicht durch die Oberflächenfeingestalt in Form der Rauheit, da auch diese einen Einfluss auf die Lebensdauer eines Bauteils hat.

Da ein Auftreten der genannten Einflussgrößen nur in einem gewissen Maße beeinflussbar ist, besitzt ihre Berücksichtigung in den Berechnungskonzepten eine hohe Praxisrelevanz. Ziel dieses Projektes ist es daher, alle drei praxisrelevanten Einflussgrößen im Rahmen der Lebensdauerberechnung auf Basis des Örtlichen Konzepts einbringen und berücksichtigen zu können.