Die von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Norm „E606/E606M-21 Standard Test Method for Stress-Controlled Fatigue Testing“ beschreibt eine Prüfmethode zur Bestimmung der Ermüdungseigenschaften nominell homogener Materialien anhand von Prüfkörpern, die einachsigen Kräften ausgesetzt sind . Diese Norm ist als Leitfaden für Ermüdungstests konzipiert, die zur Unterstützung von Aktivitäten wie Materialforschung und -entwicklung, mechanischem Design, Prozess- und Qualitätskontrolle, Produktleistung und Fehleranalyse durchgeführt werden. Obwohl diese Testmethode in erster Linie für dehnungskontrollierte Ermüdungstests konzipiert ist, können einige Abschnitte nützliche Informationen für kraft- oder spannungsgesteuerte Tests liefern.
Die Verwendung dieser Prüfmethode ist auf Stichproben beschränkt und umfasst nicht die Prüfung von Komponenten, Strukturen oder Verbraucherprodukten in Originalgröße.
Diese Prüfmethode ist für Temperaturen und Dehnungsraten gültig, bei denen die Größen der zeitabhängigen inelastischen Spannungen in der gleichen Größenordnung oder kleiner als die Größen der zeitabhängigen inelastischen Spannungen sind. Für Umgebungsfaktoren wie Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Umgebung und andere gelten keine Einschränkungen, vorausgesetzt, dass sie während des gesamten Tests kontrolliert werden, keinen Dimensionsverlust oder keine Veränderung im Laufe der Zeit verursachen und im Datenbericht detailliert aufgeführt sind.
Der Begriff inelastisch wird hier für alle unelastischen Spannungen verwendet. Der Begriff plastisch wird hier nur für die zeitunabhängige (d. h. nicht kriechende) Komponente der unelastischen Spannung verwendet. Um eine wirklich zeitunabhängige Spannung zu bestimmen, müsste die Kraft augenblicklich wirken, was jedoch nicht möglich ist. Eine nützliche technische Schätzung der zeitunabhängigen Spannung kann erhalten werden, wenn das Spannungsverhältnis einen bestimmten Wert überschreitet.
Diese Prüfmethode ist auf die Prüfung von Prüfkörpern mit gleichmäßigem Querschnitt beschränkt, die axialen Kräften ausgesetzt sind. Die Prüfung beschränkt sich auf spannungsgesteuerte Zyklen. Die Testmethode ist auf Sanduhrproben anwendbar, der Benutzer wird jedoch vor Unsicherheiten bei der Datenanalyse und -interpretation gewarnt. Die Tests werden hauptsächlich unter konstanter Amplitudenzyklisierung durchgeführt und können Retentionsperioden umfassen, die mit wiederholten Intervallen durchsetzt sind. Die Testmethode kann angepasst werden, um Tests für allgemeinere Situationen zu leiten, in denen Spannung oder Temperatur je nach anwendungsspezifischem Hintergrund variieren können. In solchen Fällen folgt die Datenanalyse möglicherweise nicht dieser Testmethode.
Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:
Spannungskontrollierte Ermüdung ist ein Phänomen, das von denselben Variablen beeinflusst wird wie kraftkontrollierte Ermüdung. Die Art der spannungskontrollierten Ermüdung stellt unterschiedliche Anforderungen an die Ermüdungsprüfmethoden. Insbesondere muss die zyklische Gesamtspannung gemessen und die zyklische plastische Spannung ermittelt werden. Darüber hinaus wird jede dieser Spannungen typischerweise zur Bestimmung der zyklischen Grenzen verwendet, wobei die Gesamtspannung normalerweise während des gesamten Zyklus gesteuert wird. Die Einzigartigkeit dieser Prüfmethode und der damit erzielten Ergebnisse liegt in der Ermittlung zyklischer Spannungen und Belastungen zu jedem Zeitpunkt der Prüfungen. Unterschiede in anderen Belastungsverläufen als denen mit konstanter Amplitude verändern die Ermüdungslebensdauer im Vergleich zu Ergebnissen mit konstanter Amplitude (z. B. periodische Überbeanspruchungen und Block- oder Spektrumverläufe).
In ähnlicher Weise können das Vorhandensein von Mittelspannungen ungleich Null und sich ändernde Umgebungsbedingungen die Ermüdungslebensdauer im Vergleich zu Ermüdungstests mit konstanter Amplitude und vollständiger Umkehrung verändern. Bei der Analyse und Interpretation von Daten für solche Situationen ist Vorsicht geboten. Bei Spannungsverläufen mit variabler Amplitude oder variablem Spektrum kann die Zyklenzählung gemäß „ASTM E1049-85(2023) Standard Practices for Cycle Counting in Fatigue Analysis“ durchgeführt werden.
Neben den zahlreichen Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die es für Unternehmen in verschiedenen Branchen anbietet, bietet unsere Organisation mit ihren geschulten und Experten auch Testdienstleistungen an, die in der Norm „E606/E606M-21 Standardtestmethode für zugkontrollierte Ermüdungstests“ definiert sind Personal und fortschrittliche technologische Ausrüstung.
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