Berechnung der Dauerschwingfestigkeit bei biaxialen Mittelspannungen

Untersucht wird ein einfacher ebener Spannungszustand mit einer schwingenden Normalspannung und zwei statischen Normalspannungen. Dieser Spannungszustand kann z. B. mit Hohlzylindern dargestellt werden, die durch Innen‐ oder Außendruck schwingend und in axialer Richtung statisch beansprucht werden. Eine besondere Bedeutung hat dieser Spannungszustand aber für die Beurteilung der Wirkung von Eigenspannungen. Es wird gezeigt wie die Schubspannungsintensitätshypothese SIH den Einfluss eines biaxialen Spannungszustandes beurteilt. Ihre Beurteilung weicht teilweise erheblich ab von der Aussage anderer Hypothesen. So wirken sich z. B. hohe Druckmittelspannungen negativ auf die ertragbare Spannungsamplitude aus. Eine Validierung der Rechnung erfolgt mit Versuchsergebnissen aus der Literatur für unlegierte und niedriglegierte Stähle im Bereich 294 MPa < R p0,2 < 940 MPa. Dabei zeigt sich eine gute Übereinstimmung zwischen Rechnung und Versuch.