التفاصيل البيبلوغرافية
| العنوان: |
Surface roughness measurement in the notch area for estimating dynamic component load bearing capacity. |
| Alternate Title: |
Rauheitsmessung im Kerbbereich zur Abschätzung der dynamischen Bauteiltragfähigkeit. (German) |
| المؤلفون: |
Becker, Nils, Tunsch, Paul, Ulrich, Carsten, Schlecht, Berthold |
| المصدر: |
Forschung im Ingenieurwesen; 9/20/2024, Vol. 88 Issue 1, p1-11, 11p |
| Abstract (English): |
The surface of a part can have an essential influence on its dynamic load bearing capacity as grooves and scratches act as more or less significant imperfections or additional micro-notches, depending on the interpretation. In order to accurately predict the fatigue strength, detailed knowledge of the surface structure in critical areas is essential but cannot always be established due to geometric constraints. To overcome these restrictions, a method utilizing impressions and a laser scanning microscope to take surface topography measurements in critical notch areas is used in this work. It enables precise and reproducible measurements to be taken. The method is used to conduct surface roughness measurements on fatigue strength specimens made of four different materials. Several roughness influence factors are calculated based on the results and their influence on the result of a recalculation using a fatigue strength assessment is shown as example. The calculated fatigue limit is compared against experimental results. The comparison shows significant scatter in prediction accuracy and no optimal surface influence factor can be recommended so far. It has to be noted that only a small sample of specimens, which were not designed for researching surface roughness influence in particular, were available for this work. The effects of roughness in the notch may not be completely captured by the available roughness influence factors. Furthermore, issues arise in the correct implementation of stress concentration factor based roughness influence factors. Further research is required to provide a more comprehensive understanding of the effects of surface roughness on the fatigue limit. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (German): |
Zusammenfassung: Die Oberfläche eines Bauteils kann einen wesentlichen Einfluss auf seine dynamische Tragfähigkeit haben, da Rillen und Kratzer je nach Interpretation als mehr oder weniger große Unvollkommenheiten oder zusätzliche Mikrokerben wirken. Für eine genaue Vorhersage der Ermüdungsfestigkeit ist eine detaillierte Kenntnis der Oberflächenstruktur in kritischen Bereichen unerlässlich, die jedoch aufgrund geometrischer Beschränkungen nicht immer erlangt werden kann. Um diese Einschränkungen zu überwinden, wird in dieser Arbeit eine Methode verwendet, bei der Abdrücke und ein Laser-Scanning-Mikroskop zur Messung der Oberflächentopografie in kritischen Kerbbereichen eingesetzt werden. Sie ermöglicht präzise und reproduzierbare Messungen. Mit dieser Methode werden Oberflächenrauheitsmessungen an Dauerfestigkeitsproben aus vier verschiedenen Werkstoffen durchgeführt. Anhand der Ergebnisse werden verschiedene Rauheitseinflussfaktoren berechnet und deren Einfluss auf das Ergebnis einer Nachrechnung mit einer Dauerfestigkeitsbewertung beispielhaft dargestellt. Die berechnete Dauerfestigkeit wird mit experimentellen Ergebnissen verglichen. Der Vergleich zeigt erhebliche Streuungen in der Vorhersagegenauigkeit, es kann bisher kein optimaler Oberflächeneinflussfaktor empfohlen werden. Es ist anzumerken, dass für diese Arbeit nur eine kleine Stichprobe von Proben zur Verfügung stand, die nicht speziell für die Untersuchung des Einflusses der Oberflächenrauheit konzipiert waren. Die Rauheitseffekte in der Kerbe werden möglicherweise nicht vollständig von den verfügbaren Rauheitseinflussfaktoren erfasst. Darüber hinaus ergeben sich Probleme bei der korrekten Anwendung von Rauheitsfaktoren, die auf Spannungskonzentrationsfaktoren für Mikrokerben basieren. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um ein umfassenderes Verständnis der Auswirkungen der Oberflächenrauheit auf die Dauerfestigkeit zu erlangen. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
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