FVA 485 VII: Lebensdauerberechnung für Komponenten

Finanzierung: Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA-eigenfinanziert)

Laufzeit: 01.10.2018 bis 30.09.2021

In den FVA-Forschungsvorhaben 485 I, II + III, V+VI wurde eine Software entwickelt, die vor allem auch KMUs in die Lage versetzt, Lebensdauerberechnungen durchzuführen und Experimente komfortabel zu planen und auszuwerten.

Bauteile können auch weit unterhalb ihrer statischen Festigkeit versagen, wenn sie zyklisch beansprucht werden. Somit sind für Konstruktion und Bemessung Lebensdauerberechnungen notwendig um Entwicklungsschritte (Optimierung) in Richtung Leichtbau zu bewerten aber auch, um ökonomische Lösungen zu finden. Ziel ist es, durch Berechnung einen Bauzustand zu erreichen, der je nach Risiko den experimentellen Lebensdauernachweis auf ein Minimum reduziert.

Im Rahmen der Forschungsvorhaben FVA 485 I, II + III und V+VI „Lebensdauerberechnung von Komponenten“ wurde ein einheitliches umfangreiches Berechnungskonzept geschaffen. Den nächsten entscheidenden Schritt stellt die Ergänzung um einen vollumfassenden Festigkeitsnachweis nach FKM-Richtlinie und der darauf in weiten Teilen basierenden IEC 61400-4 dar. Weiterhin werden die bestehenden Berechnungsmodule erweitert und gepflegt. Umfangreiche Erweiterungen in der Durchführung von Stapelverarbeitungen, werden durch Ergänzungen des Rechenkerns umgesetzt. Das neue Modul Statistik wird den Anwender in die Lage versetzen, Ausfallwahrscheinlichkeiten und Zuverlässigkeiten von Komponenten unter gegebenen Randbedingungen abzuschätzen.

Im Forschungsvorhaben FVA 485 VII soll die bestehende Software LDA+ in der FVA-Workbench® erweitert und gepflegt werden. LDA+ besteht derzeit aus den fünf Modulen Dauerfestigkeit, Wöhlerlinie, Lastkollektiv, Lebensdauer und Freigabeprüfung. Mit dem Forschungsvorhaben FVA 485 VII sollen die nachfolgenden Ziele in den einzelnen Modulen erreicht werden:

Modul Lastkollektiv:

• Superposition mehrparametrischer Kollektive
• Superposition in der Stapelverarbeitung
• Analyse der Zeitreihen auf Minima und Maxima in der Stapelverarbeitung
• Sprungförmige Signale in der mehrparametrischen Verweildauerzählung

Modul Lebensdauer:

• Umsetzung des Festigkeitsnachweises nach IEC 61400-4
• Umsetzung des Festigkeitsnachweises nach FKM Richtlinie für Nennspannungen mit Schnittstelle zu WELLNESS
• Umsetzung des Festigkeitsnachweises nach FKM-Richtlinie für örtliche Spannungen

Neues Modul Statistik:

• Zuverlässigkeitskonzept
• Statistische Aufbereitung von Lebensdauerrechnungen