Formelsammlung Werkstoffkunde, Formelsammlungen von Werkstoffkunde

Nur auf Docsity: Lade Formelsammlung Werkstoffkunde und mehr Formelsammlungen als PDF für Werkstoffkunde herunter! WERKSTOFFKUNDE-FORMELSAMMLUNG Elastisches Verhalten Spannung σ = 𝐹 𝑆 = 𝐸 ∙ 𝜀 [ 𝑁 𝑚𝑚2 ] Dehnung 𝜀 = ∆𝐿 𝐿 ∙ 100% Querdehnungszahl 𝜈 Elaszitätsmodul 𝐸 = 𝜎 𝜀 Schubspannung 𝜏 = 𝐺 ∙ 𝛾 Gleitmodul 𝐺 = 𝐸 2(1 + 𝜈) Zugversuch Nennspannung 𝑅𝑚 = 𝐹𝑚 𝑆0 Nenndehnung 𝜀 = ∆𝐿 𝐿0 ∙ 100% Verlängerung ∆𝐿 = ∆𝐿𝑝 + ∆𝐿𝑒 Dehnung ∆𝜀 = ∆𝜀𝑝 + ∆𝜀𝑒 Bruchdehnung 𝐴 = 𝐿𝑢 − 𝐿0 𝐿0 ∙ 100% Anfangsmesslänge 𝐿0 = 5,65√𝑆0 = 5√ 4𝑆0 𝜋 Brucheinschnürung 𝑍 = 𝑆0 − 𝑆𝑢 𝑆0 ∙ 100% Spannungssteigerungsg eschwindigkeit 𝑑𝜎 𝑑𝑡 | 𝑧𝑢𝑙 = 60 𝑁 𝑚𝑚2 ∙ 𝑠 Abzugsgeschwindigkeit (elastische Verformung) 𝑣𝑧𝑢𝑙 = 𝑑𝜎 𝑑𝑡 | 𝑧𝑢𝑙 ∙ 𝐿0 𝐸 = 𝑑𝜀 𝑑𝑡 | 𝑧𝑢𝑙 ∙ 𝐿0 Abzugsgeschwindigkeit (plastische Verformung) 𝑣𝑧𝑢𝑙 = 𝜀?̇?𝑢𝑙 ∙ 𝐿𝐶 100% 𝜀?̇?𝑢𝑙 ≤ 48% 𝑚𝑖𝑛 𝐿𝐶 𝑉𝑒𝑟𝑠𝑢𝑐ℎ𝑠𝑙ä𝑛𝑔𝑒 wahre Spannung 𝜎′ = 𝐹 𝑆 = 𝜎(1 + 𝜀𝑝) (𝐻ö𝑐ℎ𝑠𝑡𝑝𝑢𝑛𝑘𝑡) = 𝑅𝑚(1 + 𝐴𝑔) wahre Dehnung 𝜀′ = 𝑙𝑛 𝐿 𝐿0 = ln (1 + 𝜀) Zetistandversuch 𝑇ℎ = 𝑇 𝑇𝑆 (𝑖𝑛 𝐾) Nortonsche Kriechgesetz 𝜀?̇? = 𝐴 ∙ 𝜎 𝑛 Monkmangrant- Beziehung 𝑡𝑢 ∙ 𝜀?̇? = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡. Larson-Miller-Parameter 𝑃 = 𝑇(𝑐 + log 𝑡𝑢) Schwingende Beanspruchung Spannungsverhältnis 𝑅 = 𝜎𝑢 𝜎𝑜 Beanspruchungs- bereiche |𝜎𝑚| ≥ 𝜎𝑎 𝐷𝑟𝑢𝑐𝑘𝑠𝑐ℎ𝑤𝑒𝑙𝑙 |𝜎𝑚| < 𝜎𝑎 𝑍𝑢𝑔𝐷𝑟𝑢𝑐𝑘𝑊𝑒𝑐ℎ𝑠𝑒𝑙 𝜎𝑚 ≥ 𝜎𝑎 𝑍𝑢𝑔𝑠𝑐ℎ𝑤𝑒𝑙𝑙 Abschätzung der Biegewechselfestigkeit 𝜎𝑏𝑤 ≈ (0,5 ± 0,1)𝑅𝑚 Abschätzung der Druck-Wechselfestigkeit 𝜎𝑧𝑑𝑤 ≈ (0,4 ± 0,1)𝑅𝑚 Abschätzung der Zugschwellfestigkeit 𝜎𝑧𝑠𝑐ℎ 2 = 𝐾𝑎 ∙ 𝜎𝑧𝑑𝑤 𝑞 𝐾𝑎 = 0,84 𝑞 = 0,99 Kerbwirkung Formzahl (für Hookschen Bereich) 𝛼𝑘 = 𝜎𝑚𝑎𝑥 𝜎𝑛 𝛼𝑘𝑡 = 𝑓 ( 𝑎 𝑟 ) 𝑡𝑖𝑒𝑓𝑒 𝐾𝑒𝑟𝑏𝑒 𝛼𝑘𝑓 = 𝑓 ( 𝑡 𝑟 ) 𝑓𝑙𝑎𝑐ℎ𝑒 𝐾𝑒𝑟𝑏𝑒 Kerbschärfe 𝑘 = 𝑎 𝑟 Kerbtiefe 𝑘𝑡 = 𝑡 𝑟 Formzahl nach Neuber 𝛼𝑘 = 1 + 𝛼𝑘𝑓 − 1 √1 + ( 𝛼𝑘𝑓 𝛼𝑘𝑡 ) 2 = 1 + 𝑊− 1 2 𝑊 = 𝑟 𝑑 2 ( 𝐷 𝑑 − 1) + 2𝑟 𝑑 (1 + 2𝑟 𝑑 ) 2 Kraftverteilung 𝐹 = 2𝜋 ∫ 𝜎(𝑅)𝑑𝑅 = 𝜋𝑎2𝜎𝑛 𝑎 0 Kerbwirkungszahl 𝛽𝑘 = 𝜎𝐴 𝜎𝐴𝑘 𝑏𝑧𝑤. 𝛽𝑘𝑑(𝑁) Kerbwirkungszahl bei gleichem Belastungsfall 𝛽𝑘 = 1 + 𝑐 [𝛽𝑘(𝐷 𝑑 =2,0) − 1] 𝑚𝑖𝑡 𝑐 = 𝑓( 𝐷 𝑑 ) grobes Verhältnis von Formzahl und Kerbwirkungszahl 𝛼𝑘 ≈ 𝛽𝑘 Kerbschlagbeigeversuch Kerbschlagarbeit 𝐾𝑉 = ∑ 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ ∆ℎ Bruchmechanik Spannungskoordinaten in polarem Koordinatensystem 𝜎𝑟𝑟 = 𝐾𝐼 √2𝜋 ∙ 1 √𝑟 ∙ [𝑐𝑜𝑠 Θ 2 (1 + sin2 Θ 2 )] 𝜎ΘΘ = 𝐾𝐼 √2𝜋 ∙ 1 √𝑟 ∙ [cos3 Θ 2 ] 𝜎𝑟Θ = 𝐾𝐼 √2𝜋 ∙ 1 √𝑟 ∙ [𝑠𝑖𝑛 Θ 2 cos2 Θ 2 ] Spannungsintenitäts- faktor 𝐾𝐼 = 𝜎∞√𝜋 ∙ 𝑎 ∙ 𝑌 Rissausbreitung 𝐾𝐼 = 𝐾𝐼𝑐 Kriterien für Bruchzähigkeitsprüfung 𝐹𝑚𝑎𝑥 𝐹𝑄 ≤ 1,1