Dauerschwingfestigkeit und Ermüdung

In diesem Kurstext erklären wir dir, was es mit der Dauerschwingfestigkeit bei Baustoffen auf sich hat und weshalb am Ende fast immer eine Ermüdung des Materials auftritt.

Die Ursache für die Ermüdung liegt in einer kontinuierlichen Be- und Entlastung des Baustoffs. Dieser Vorgang bewirkt eine fortschreitende Schädigung des Baustoffs und letztlich dann den Bruch. Die letzten beiden Vorgänge fasst man dann widerum unter dem Schlagwort Ermüdung zusammen. 

In der nächsten Abbildung siehst du den Verlauf einer kontinuierlichen Be- und Entlastung:

Wechselnde Belastung

Der Kurvenverlauf wird von folgenden Parametern beeinflusst:

1. Mittlere Spannung: $ \sigma_m $
2. Spannungsamplitude: $ \sigma_a $
3. Struktur des Baustoffs
4. Oberflächenbeschaffenheit des Baustoffs
5. Umwelteinflüsse wie Temperatur oder chemische Medien, die zu einer Korrosion führen

In unserem Beispiel betrachten wir einen Baustahl:

Wöhler-Linie

Die Kennwerte, die hier abgelesen werden können sind

1. Dauerfestigkeit
2. Wechselfestigkeit

Der Übergang zwischen beiden Bereich ist gekennzeichnet durch den Grenzwert $ N_g $. Man bezeichnet diesen Wert als Grenzlastspielzahl. Für Stahl liegt dieser bei $ N_g = 2 \cdot 10^6 $ bis $ 10^7 $.