Schädigungsbewertung und Erarbeitung eines Prüfkonzepts für ein thermomechanisch zyklisch belastetes Prüfstandsbauteil (Masterarbeit)

Abstract

In dieser Arbeit wurde eine Lebensdauerabschätzung für ein Bauteil durchgeführt. Dafür wurden zuvor die Belastungen während des Betriebs abgeschätzt und mit Hilfe dessen die zu erwarteten Spannungen mittels Finite-Elemente-Analysen (FEA) bestimmt. Darauf aufbauend wurde eine vereinfachte Berechnungsgrundlage erarbeitet um eine Korrelation zwischen den Prüfstandsdaten und den Simulationsergebnissen zu ermöglichen. Damit soll es möglich sein, die Beanspruchungen der realen Bauteile durch die Prüfstandszyklen abzuschätzen und darauf aufbauend eine Schädigungsbewertung durchzuführen. Durch Anwendung der Rainflow-Zählung wird im Anschluss aus den abgeleiteten Beanspruchungs-Zeit-Funktionen die schädigungsrelevanten Schwingspiele herausgefiltert mit den notwendigen Informationen über die Schwingungsamplitude, den Mittelwert und die jeweils herrschenden Temperaturen. Darauf aufbauend wurden verschiedene Bewertungsmodelle verwendet, um Aussagen über die zu erwartende Schädigung treffen zu können und diese Bewertungsergebnisse mit einander verglichen. Des Weiteren wurde auf die thermomechanische Schädigung eingegangen. Schließlich wurde ein Prüfkonzept vorgeschlagen, das unter Anwendung geeigneter Prüfmethoden die tatsächliche Schädigung des Bauteils bewerten soll. Fachl. Betreuer DLR: Paul-Benjamin Ebel, BT-BGF