Anwendung der Goodman- und Soderberg-Kriterien für die Ermüdungsbewertung

Die Kriterien Goodman und Soderberg sind weit verbreitete Methoden zur Beurteilung des Ermüdungsausfalls von Materialien, die einer zyklischen Belastung ausgesetzt sind und Ingenieuren helfen, die Lebensdauer von Bauteilen vorherzusagen und die Sicherheit in verschiedenen Anwendungen zu gewährleisten.

Ermüdungsfehler verstehen

Müdigkeitsfehler treten auf, wenn ein Material wiederholten Spannungszyklen ausgesetzt wird, was zu einer Entstehung und einem Wachstum von Rissen im Laufe der Zeit führt, was zu einem plötzlichen Versagen führen kann, selbst wenn die angewandten Spannungen unter der endgültigen Festigkeit des Materials liegen.

Das Goodman-Kriterium

Das Goodman-Kriterium bietet eine grafische Methode zur Bewertung der Sicherheit eines Bauteils bei kombinierten statischen und zyklischen Belastungen und bezieht die mittlere Spannung und die Wechselspannung mit der Dauerfestigkeitsgrenze des Materials in Beziehung.

Die Goodman-Linie wird durch die Gleichung definiert:

σm / σult + σa / σe = 1

Die beiden folgenden Elemente sind in der Regel die folgenden: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

Das Soderberger Kriterium

Das Kriterium Soderberg bietet einen konservativeren Ansatz, indem es die Streckgrenze anstelle der Endfestigkeit berücksichtigt und häufig für sicherheitskritische Bauteile verwendet wird.

Die Soderberg-Linie wird beschrieben durch:

σm / σy + σa / σe = 1

Anwendung im Design

Mit diesen Kriterien bestimmen Ingenieure sichere Belastungsniveaus für Bauteile unter zyklischer Belastung. Durch die Darstellung der Belastungen im Goodman- oder Soderberg-Diagramm können sie beurteilen, ob sich ein Design innerhalb sicherer Grenzen bewegt.