23.6
Strukturelemente und Maschinenteile aus duktilen Werkstoffen sind so konstruiert, dass sie bei einer zu erwartenden Belastung nicht nachgeben.
Die Streckgrenze wird durch einen Zugversuch an einem ähnlichen Werkstoff unter einachsiger Beanspruchung ermittelt. Die Vorhersage eines Versagens ist jedoch nicht einfach, wenn sich der Spannungszustand zur ebenen Spannung ändert, was zu einer biaxialen Spannung führt.
Diese Bedingung unterscheidet sich von der einachsigen Spannung und erfordert die Festlegung eines Versagenskriteriums, um die Auswirkungen dieser beiden Spannungszustände zu vergleichen.
Das Kriterium der maximalen Schubspannung, das auf Schubspannungen basiert, die bei duktilen Werkstoffen zu einer Streckgrenze führen, geht davon aus, dass ein Bauteil sicher ist, wenn seine maximale Schubspannung kleiner ist als die bei der Streckgrenze eines Zugprobekörpers.
Grafisch dargestellt durch das Sechseck von Tresca, hilft es, Materialversagen unter verschiedenen Belastungsbedingungen vorherzusagen.
Das Kriterium der maximalen Verzerrungsenergie, auch bekannt als Von-Mises-Kriterium, bestimmt die Sicherheit einer Struktur auf der Grundlage der Verzerrungsenergie pro Volumeneinheit.
Das Bauteil ist sicher, wenn die Verformungsenergie geringer ist als die, was zu einem Nachgeben bei einem Zugprüfling führt.
Bei der Konstruktion von Strukturelementen und Maschinenteilen aus duktilen Materialien ist es entscheidend sicherzustellen, dass diese Komponenten de…
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