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Load Assumption for Fatigue Design of Structures and Components
Understanding the fatigue behaviour of structural components under variable load amplitude is an essential prerequisite for safe and reliable light-weight design. For designing and dimensioning, the expected stress (load) is compared with the capacity to withstand loads (fatigue strength). In this process, the safety necessary for each particular application must be ensured. A prerequisite for ensuring the required fatigue strength is a reliable load assumption. The authors describe the transformation of the stress- and load-time functions which have been measured under operational conditions to spectra or matrices with the application of counting methods. The aspects which must be considered for ensuring a reliable load assumption for designing and dimensioning are discussed in detail. Furthermore, the theoretical background for estimating the fatigue life of structural components is explained, and the procedures are discussed for numerous applications in practice. One of the prime intentions of the authors is to provide recommendations which can be implemented in practical applications.
Consideration of runouts by the evaluation of fatigue experiments
In EC3, the fatigue life of a steel structure subjected to a cyclic load is estimated by its detail category. This category is based on the S-N, curves which are obtained by applying the Basquin model. Statistically, this model does not allow extrapolating the S-N curves in the HCF region, neither does it consider the runouts. This affects the fatigue life estimation when a structure bears loading in HCF. To overcome these deficiencies, a new method based on a Weibull distribution is applied.
Global Vehicle Reliability
Global Vehicle Reliability promotes an understanding of the use of predictive models, failure analysis, and modelling techniques. The chapters, written by experts from Jaguar, Ford, independent industry consultants, and respected academics, emphasize the need to correlate life-testing to real world usage profiles. In an increasingly competitive marketplace, reliability and predicting failure correctly can provide an edge, or mean commercial disaster if it is not managed well. Global Vehicle Reliability will be of interest to automotive engineers involved in reliability testing, designers, manufacturers, component suppliers, testing houses, and key automotive decision makers. Vehicles are now...
Structural Durability: Methods and Concepts
This book provides methods and concepts which enable engineers to design mass and cost efficient products. Therefore, the book introduces background and motivation related to sustainability and lightweight design by looking into those aspects from a durability and quality point of view. Hence this book gives a "top-down" approach: What does an engineer has to do for providing a mass and cost efficient solution? A central part of that approach is the "stress-strength interference model" and how to deal with "stresses" (caused by operational loads) as well as with the "strength" of components (provided by material, design and manufacturing process). The basic concepts of material fatigue are introduced, but the focus of the volume is to develop an understanding of the content and sequence of engineering tasks to be performed which help to build reliable products. This book is therefore aimed specifically at students of mechanical engineering and mechatronics and at engineers in professional practice.
Zählverfahren und Lastannahme in der Betriebsfestigkeit
Betriebsfestigkeit bedeutet die sichere Bemessung von Bauteilen unter realistischen Umgebungsbedingungen mit dem Ziel Leichtbau. Im Mittelpunkt steht die Schwingbeanspruchung. Bei der Bemessung wird die zu erwartende Beanspruchung (Belastung) mit der Beanspruchbarkeit (Festigkeit) verglichen, wobei die für den Anwendungsfall notwendige Sicherheit gewährleistet werden muss. Voraussetzung für die betriebsfeste Bemessung ist eine zuverlässige Lastannahme. Die Autoren stellen dar, wie die im Betrieb gemessenen Beanspruchungszeitfunktionen durch Zählverfahren in Kollektive oder Matrizen transformiert werden können. Ausführlich behandelt wird, welche Aspekte zu beachten sind, um eine zuverlässige Lastannahme für die Bemessung sicherzustellen. Dazu wird einmal der theoretische Hintergrund der Lebensdauerabschätzung von Bauteilen erläutert, zum anderen werden die Vorgehensweisen in zahlreichen technischen Anwendungsfällen diskutiert. Für die Praxis umsetzbare Empfehlungen zu geben, ist ein wesentliches Anliegen der Autoren.
Werkstoffe
Aus welchen Werkstoffen bestehen die Computer der Zukunft? Wie wird Stahl maßgeschneidert? Warum nutzen wir immer noch Holz als Werkstoff? Diese und ähnliche Fragen beantwortet das vorliegende Buch. Bauteile, Maschinen oder medizintechnische Produkte müssen aus geeigneten Werkstoffen gefertigt werden. Nur so ist ihre Funktionalität und Qualität gegeben, nur so sind Sicherheit, Zuverlässigkeit und Umweltverträglichkeit gewährleistet. Ergebnisse der Materialforschung tragen bei zur Lösung drängender Zukunftsfragen in Bedarfsfeldern wie Energie, Kommunikation und Mobilität. Dieses kompakte und allgemein verständliche Buch gibt einen Überblick über die Grundlagen und Anwendungen wichtiger Werkstoffe anhand aktueller Beispiele. Es zeigt auf, dass Werkstoffe unverzichtbare Innovationsmotoren für die Industrie sind.
