Lastwechsel

Ein Lastwechsel ist eine dynamische Belastung eines Bauteils. Ein Lastwechsel umfasst dabei einen vollen Belastungsverlauf. Ein voller Belastungsverlauf ist von einem Mittelwert ausgehend der Belastungsdurchgang bis zur maximalen Druckspannung und maximalen Zugspannung. Ausgehend von einem Mittelwert umfasst die Spannungsschwingbreite damit das Doppelte der Belastungsamplitude. Die Eigenschaft eines Werkstoffes Lastwechsel ohne Beschädigung zu überstehen wird als Schwingfestigkeit bezeichnet. Wird ein bestimmtes Maß an Beanspruchung durch den Lastwechsel nicht überschritten befindet sich das Bauteil im Bereich der Dauerfestigkeit. Innerhalb der Dauerfestigkeit treten auch bei auf Dauer auftretenden Beanspruchungen keine Schäden am Bauteil auf. Ein Bauteil wird meist lediglich betriebsfest ausgelegt. Betriebsfestigkeit bedeutet, dass das Bauteil nur eine gewisse Anzahl an Lastwechseln schadlos übersteht. Die Festigkeit eines Bauteils wird negativ beeinflusst wenn zusätzlich zu Lastwechseln Schäden wie z. B. Korrosion am Bauteil auftreten.

Lastwechsel treten neben mechanisch bewegten Bauteilen z. B. in Fahrzeugen auch in Rohrleitungsnetzen der Fernwärme und Nahwärme auf, wo dynamische Belastungen durch Wärmedehnung auftreten. Wärmedehnung erfolgt auf Grund der Längenänderung und Volumenänderung von Bauteilen bei Erwärmung und Abkühlung. Die Rohrleitung kann sich jedoch nicht frei bewegen da sie in Kontakt mit dem Erdreich oder Rohrhalterungen steht, wodurch eine Belastung der Rohrleitung entsteht.

Das Verhalten eines Werkstoffes bei Lastwechseln wird in der Wöhlerlinie beschrieben. Die Wöhlerlinie wird im Rahmen des Wöhlerversuchs ermittelt. Beim Wöhlerversuch werden Materialproben mit dynamischen Schwingungen belastet und ihr Verhalten beobachtet.

Englische Übersetzung(en):

load cycle