Anwendung der fortschrittlichen Auslegungskonzepte bei Schadensuntersuchungen*

Lothar Issler

doi:10.3139/120.110286

Article

Anwendung der fortschrittlichen Auslegungskonzepte bei Schadensuntersuchungen^*

Lothar Issler

Published/Copyright: May 26, 2013

Published by

Become an author with De Gruyter Brill

Submit Manuscript Author Information

From the journal Materials Testing Volume 53 Issue 11-12

Kurzfassung

Das Ermüdungsversagen an Podesten von Deckkranen von Containerschiffen wurde systematisch mit dem Nennspannungskonzept, dem Strukturspannungskonzept, dem Kerbspannungskonzept, dem Örtlichen Dehnungskonzept und dem Bruchmechanikkonzept analysiert. Mit Ausnahme des Nennspannungskonzepts lassen sich die Schäden unter Anwendung der Palmgren-Miner-Regel und der in der FKM-Richtlinie empfohlenen kritischen Schadenssummen relativ gut erklären. Die Treffsicherheit der Lebensdauervorhersage wird allerdings erheblich von den aus den Flanschkräften resultierenden Strukturspannungen beeinflusst, welche im vorliegenden Schadensfall durch experimentelle Spannungsanalyse mit Dehnungsmessstreifen ermittelt wurden.

Abstract

The failure of deck cranes pedestals of container ships has been analyzed systematically applying the nominal stress concept, the structural stress concept, the notch stress concept, the local strain concept and the fracture mechanics concept. With exception of the nominal stress concept, the failures could be explained analytically using the Palmgren-Miner rule and the critical damage sums recommended in the FKM–Guideline. But it should be mentioned, that the accuracy of the life time prediction has been decisively influenced by the secondary bending stresses ge0nerated by the flange forces. These structural stresses have been determined in the present investigation by experimental stress analysis with strain gauges.

Prof. Dr.-Ing. Lothar Issler, geb. 1943, ist emeritierter Professor im Fachbereich Fahrzeugtechnik der Hochschule Esslingen. An dieser ist er Direktor des Steinbeis-Transferzentrums Bauteilfestigkeit und -sicherheit, Werkstoff- und Fügetechnik (BWF). Er schloss 1969 sein Maschinenbaustudium an der Universität Stuttgart ab und promovierte 1974. Er veröffentlichte über 150 Artikel in nationalen und internationalen Zeitschriften und ist Autor des Buches “Festigkeit von Werkstoffen.“ 2008 wurde er mit der Wöhler-Medaille für seine herausragenden Beiträge zur Lehre und anwendungsorientierten Forschung auf dem Gebiet der Festigkeit und der Sicherheit von Komponenten, der Werkstoff- und Fügetechnik sowie für sein Lebenswerk ausgezeichnet. Prof. Issler ist ein Experte in der Sicherheitsanalyse von Komponenten mit Spezialisierung in der theoretischen und experimentellen Spannungsanalyse, Ermüdung, Lebensdaueranalyse von Strukturen, Bruchmechanik, Designkonzepten und Schadensanalyse. Er verfügt über eine mehr als 40-jährige Erfahrung in der Lehre sowie in der Forschung und industriellen Gutachtertätigkeit.

^*Erweiterte Version des Beitrages für den DVM-Bericht 678

Literatur

1 Matsuishi, M., Endo, T.: Fatigue of Metals Subjected to Varying Stresses – Fatigue Lives under Random Loading. The Japan Society of Mechanical Engineers, pp. 37 – 40 (1968)Search in Google Scholar

2 FKM-Richtlinie: Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile aus Stahl, Eisenguss- und Aluminiumwerkstoffen, VDMA-Verlag GmbH, FrankfurtSearch in Google Scholar

3 Palmgren, A.: Die Lebensdauer von Kugellagern. VDI-Z., S. 339–341 (1924)Search in Google Scholar

4 Miner, M.A.: Cumulative Damage in Fatigue. Trans. of the ASME, Series D, Journal of Appl. Mech, 12, p. 154 – 164 (1945)Search in Google Scholar

5 K.-G.Eulitz: Lebensdauervorhersage I, FKM-Heft 189, Frankfurt (1994)Search in Google Scholar

6 A.Hobbacher: Recommendations for Fatigue Design of Welded Joints and Components, IIW Document IIW-1823-07, International Institute of Welding, Paris (2008), Online-DokumentSearch in Google Scholar

7 DIN EN 1993-1-9: Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten, Teil 1–9: Ermüdung, Beuth-Verlag, Berlin (2005)Search in Google Scholar

8 A.Bäumel, T.Seeger: Materials Data for Cyclic Loading, Elsevier, Amsterdam (1990)Search in Google Scholar

9 K. N.Smith, P.Watson, T. H.Topper: A stress strain function for the fatigue of metals, J. of Material5 (1970), pp. 767–778Search in Google Scholar

10 Paris, P.: The Fracture Mechanics Approach to Fatigue. In: Fatigue – an Interdisciplinary Approach. Syracuse University Press1964Search in Google Scholar

11 WINLIFE-Handbuch: Rechenprogramm zur Betriebsfestigkeit, Version 3, 2009, Steinbeis-Transferzentrum „Neue Technologien in der Verkehrstechnik“ UlmSearch in Google Scholar

Online erschienen: 2013-05-26

Erschienen im Druck: 2011-11-01

You are currently not able to access this content.

Articles in the same Issue

https://doi.org/10.3139/120.110286