DACH - Jahrestagung 2004 Salzburg

ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung

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Integration der quantitativen ZfP mit probabilistischer Bruchmechanik für lasttragende Bauteile unter Ermüdungsbelastung

D.-D. Cioclov, Fraunhofer IZFP, Saarbrücken; H. Assler, Airbus Deutschland, Hamburg
Kontakt: Prof. Dr.-Ing. D.D. Cioclov

Kurzfassung

Der Vortrag führt ein in eine Methodik zur Integration der quantitativen ZfP in die probabilistische Bruchmechanik, mit dem Ziel das Versagensrisiko von lasttragenden Bauteilen unter mechanischer Ermüdung zu bewerten. Hierbei wird die quantitative zfP im Rahmen des Konzeptes der Detektionswahrscheinlichkeit (POD - Probability Of Detection) als Funktion der Fehlergröße betrachtet. Auf der Basis der Monte Carlo Methodik wird eine Software zum Nachweisverfahren für Random-Simulationen der Ermüdungsrissausbreitung im kurzen bzw. langen Rissbereich entwickelt. Ein Resultat der Berechnungen ist die Streuung der Lebensdauer lasttragender Bauteile aus Al-Legierung (2024 T3) sowie die Streung der Größe dominanter Ermüdungsrisse zu vorgegebenen Zeiten bzw. zu unterschiedlichen Lastzyklen. Die Anpassung der Computersimulation an die Vorgaben einer kontinuierlichen statistischen Verteilung (Weibull und Extremverteilungen) ermöglicht den Nachweis der Versagenswahrscheinlichkeit auf der Basis der probabilistischen Bruchmechanik nach dem FAD (Failure Assessment Diagram) Formalismus.

Der Nutzen eines spezifischer zfP-Verfahrens das über die entwickelte Methodik POD vs. Rißgröße qualifiziert ist, liegt im Nachweis der Versagenswahrscheinlichkeit.

Das vorgestellte Verfahren zielt auf eine bessere Erläuterung des Zusammenhanges zwischen der mechanischen Zuverlässigkeit und einer quantitativen ZfP, insbesondere zur Festlegung wirtschaftlicher Inspektionsintervalle.

STARTHerausgeber: DGfZPProgrammierung: NDT.net