Diese Dokumentation beinhaltet die Ermüdungsanalyse eines Abgasgehäuses nach der AD-Merkblatt S2. Das vorliegende Gehäuse wird für Versuchszwecke verwendet. Im Betrieb treten Druckschwankungen von maximal 3.0 bar und minimal – 0,8 bar bei einer maximalen Wandtemperatur von 200°C auf.
Für diese Betriebsbedingungen wird eine Lebensdauerberechnung durchgeführt und nachgewiesen, dass das Abgasgehäuse mindestens 1000 Lastzyklen standhält. Berechnungsgrundlage ist das AD- Merkblatt S2 „Beanspruchung auf Wechselspannung“.
Inhaltsverzeichnis
- Ermüdungsanalyse des Abgasgehäuses nach der AD-Merkblatt S2.
- Berechnung der Vergleichsspannungsschwingbreite und Vergleichsmittelspannung...
- Berechnung der zulässigen Spannungsschwingbreite bei bekannter Lastspielzahl .....
- Berechnung der zulässigen Lastspielzahl bei bekannter Spannungsschwingbreite ………………
- Berechnung der Deckel, Schrauben und Dichtungen mit Zusatzkräften
- Berechnung der Deckel, Schrauben und Dichtungen nach AD-Merkblatt B0/B7...........
- Berechnung der erforderlichen Deckel-Wanddicke mit der Finiten Elemente Methode.......
- Zusammenfassung: .....
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit der Ermüdungsanalyse eines Abgasgehäuses, das für Versuchszwecke verwendet wird. Die Analyse basiert auf dem AD-Merkblatt S2 und zielt darauf ab, die Lebensdauer des Gehäuses unter den gegebenen Betriebsbedingungen zu bestimmen. Ziel ist es, nachzuweisen, dass das Abgasgehäuse mindestens 1000 Lastzyklen standhält.
- Ermüdungsanalyse eines Abgasgehäuses
- Anwendung des AD-Merkblattes S2
- Berechnung der Vergleichsspannungsschwingbreite und Vergleichsmittelspannung
- Bestimmung der zulässigen Spannungsschwingbreite
- Bewertung der Lebensdauer des Gehäuses
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit der Beschreibung des Abgasgehäuses und den relevanten Betriebsbedingungen. Anschließend wird die Berechnung der Vergleichsspannungsschwingbreite und Vergleichsmittelspannung durchgeführt. Hierbei werden die Spannungskomponenten für verschiedene Lastfälle ermittelt. Anschließend wird die zulässige Spannungsschwingbreite berechnet, wobei Korrekturfaktoren für Oberflächeneinfluss, Wanddickeneinfluss und Mittelspannungseinfluss berücksichtigt werden. Abschließend wird die Lebensdauer des Abgasgehäuses bewertet und festgestellt, ob es die geforderte Anzahl von Lastzyklen aushält.
Schlüsselwörter
Ermüdungsanalyse, Abgasgehäuse, AD-Merkblatt S2, Vergleichsspannungsschwingbreite, Vergleichsmittelspannung, zulässige Spannungsschwingbreite, Lastspielzahl, Lebensdauer, Finite-Elemente-Methode.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Ziel der Ermüdungsanalyse nach AD-Merkblatt S2?
Das Ziel ist die Berechnung der Lebensdauer eines Bauteils (hier ein Abgasgehäuse) unter wechselnden Druck- und Temperaturbelastungen.
Was versteht man unter der Vergleichsspannungsschwingbreite?
Es ist die Differenz zwischen der maximalen und minimalen Vergleichsspannung während eines Lastzyklus, die maßgeblich für die Materialermüdung ist.
Welche Betriebsbedingungen wurden für das Abgasgehäuse simuliert?
Es wurden Druckschwankungen zwischen -0,8 bar und 3,0 bar bei einer Wandtemperatur von bis zu 200°C berücksichtigt.
Warum wird die Finite-Elemente-Methode (FEM) eingesetzt?
Die FEM ermöglicht eine präzise Berechnung der Spannungsverteilung in komplexen Geometrien wie Deckeln und Gehäusen, um kritische Stellen zu identifizieren.
Welche Korrekturfaktoren fließen in die Lebensdauerberechnung ein?
Einflüsse der Oberflächenrauheit, der Wanddicke und der Mittelspannung werden berücksichtigt, um die zulässige Lastspielzahl zu ermitteln.
- Arbeit zitieren
- Roland Schmidt (Autor:in), 2016, FEM-Lebensdauerberechnung für eine TÜV-Abnahme. Ermüdungsanalyse Abgasgehäuse nach AD-Merkblatt S2, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/343351
