Einfluss ueberlagerter Dehnungswechsel- und Kriechbeanspruchungen auf die Lebensdauer gekerbter Bauteile Abschlussbericht

The assessment of such stress conditions in general is made on the basis of initial cracking or ultimate load cycle curves determined by means of cyclic strain tests of small specimen subjected to single-axis loads at constant temperature. The influence of multiaxiality on the test results was verified using component-like specimen, so-called ''model bodies'', representing a turbine shaft as a geometrically scaled-down simple rotationally-symmetrical component. Using these model bodies it is possible to simulate realistic stresses (amplitude and mode, stress history), and the reliability of the transferability of small specimen results was determined on the basis of a comparison of experimental results and corresponding analytical investigations. At the same time, the range between small and large specimens was investigated in more detail using medium-size notched round specimen (diameter 100). During all investigations it was in particular the influence of prolonged holding times on the test results that was clarified. The model body tests indicated no influence of holding times on the number of load cycles until initial cracking. Creep induced damage mechanisms were not detected by metallographic methods during the model body tests. (orig./MM)Die Beurteilung derartiger Beanspruchungszustaende erfolgt i. allg. auf der Basis von Abriss- bzw. Bruchlastspielkurven, die mit Hilfe von Dehnungswechselversuchen an einachsig belasteten Kleinproben bei konstanter Temperatur ermittelt werden. Eine Ueberpruefung des Einflusses der Mehrachsigkeit auf die Versuchsergebnisse wurde an bauteilnahen Proben, sogenannten ''Modellkoerpern'', die eine Turbinenwelle als leicht ueberschaubare rotationssymmetrische Komponente geometrisch verkleinert abbilden, durchgefuehrt. Mit Hilfe dieser Modellkoerper koennen bauteilgerechte Beanspruchungen (Hoehe und Art, zeitlicher Verlauf der Beanspruchung) simuliert werden und damit wurde auf der Basis des Vergleichs der experimentellen Ergebnisse und der zugehoerigen analytischen Untersuchungen die Zuverlaessigkeit der Uebertragbarkeit von Kleinprobenergebnissen ermittelt. Gleichzeitig wurde mit gekerbten Rundproben mittlerer Groesse (diameter 100) der Bereich zwischen Klein- und Grossproben naeher untersucht. Bei allen Untersuchungen wurde speziell der Einfluss von laengeren Haltezeiten auf die Versuchsergebnisse geklaert. Die Modellkoerperversuche zeigten keinen Einfluss der Haltezeiten auf die Lastwechselzahl bis zum Anriss. Kriechbedingte Schaedigungsmechanismen konnten metallografisch bei den Modellkoerperversuchen nicht festgestellt werden. (orig./MM)Available from TIB Hannover: RA 2383(178) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEStifterverband fuer die Deutsche Wissenschaft e.V., Essen (Germany). Stiftung StahlanwendungsforschungDEGerman