Modul


Allgemeine Informationen
Betriebsfestigkeit
Fatigue Strength
M_9
BetriFesti-01-MA-M
Prof. Dr. Bohlmann, Berend (berend.bohlmann@haw-kiel.de)
Prof. Dr. Bohlmann, Berend (berend.bohlmann@haw-kiel.de)
Kaschube, Deborah (deborah.kaschube@haw-kiel.de)
Wintersemester 2026/27
1 Semester
In der Regel im Wintersemester
Deutsch
Studiengänge und Art des Moduls (gemäß Prüfungsordnung)
Studiengang Vertiefungsrichtung Schwerpunkt Modulart Fachsemester
M.Eng. - tbd - Schiffbau und Maritime Technik 3 Sem. (in Planung) Wahlmodul
M.Eng. - SB - Schiffbau und Maritime Technik (4 Sem.) Wahlmodul
M.Eng. - MB - Maschinenbau Wahlmodul
M.Eng. - 104 - Maschinenbau 3 Sem. (in Planung) Wahlmodul

Kompetenzen / Lernergebnisse
Kompetenzbereiche: Wissen und Verstehen; Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen; Kommunikation und Kooperation; Wissenschaftliches Selbstverständnis/Professionalität.
Die Studierenden kennen die Eigenschaften metallischer Werkstoffe bei dynamischer Belastung. Sie unterscheiden zwischen Rissinitiierung und Rissfortschritt. Sie kennen Wöhlerlinien, Smith- und Haigh-Diagramme verschiedener Stahlwerkstoffe. Sie sind mit der experimentellen Bestimmung der Schwingfestigkeit vertraut und können die wichtigsten Einflussparameter auf die Betriebsfestigkeit beurteilen. Sie können relevante Belastungskollektive selbständig erarbeiten und Ergebnisse von Einstufenbeanspruchungen auf unterschiedliche Belastungskollektive übertragen. Sie beherrschen die wesentlichen Konzepte zur Berechnung der Betriebsfestigkeit und können sie in Abwägung der jeweiligen Vor- und Nachteile bedarfsgerecht einsetzen. Sie kennen Regelwerke zur Berechnung der Betriebsfestigkeit und beherrschen die Anwendung der Empfehlungen des International Institute of Welding (IIW). Sie sind in der Lage, kritische Bauteile einer komplexen, dynamisch beanspruchten Konstruktion zu erkennen und zu analysieren.
Angaben zum Inhalt
- Einführung in Material- und Bauteilversagen bei dynamischer Beanspruchung
- ausgewählte Schadensfälle
- Belastungskollektiv
- Wöhlerliniengleichung und die Ermittlung der Wöhlerlinie, statistische Kenngrößen, normierte Wöhlerlinien
- Spannungskonzentrationsfaktor, Kerbwirkungszahl
- Einfluss von Werkstoff, Mittelspannung, Kollektivform, Formzahl usw. auf die Wöhlerlinie
- Schädigungsberechnung nach Palmgren-Miner
- Nennspannungskonzept, Strukturspannungskonzept, Kerbgrundkonzept, Kerbspannungskonzept nach Radaj
- Bruchmechanisches Konzept
- Beispiele
- Gemeinsame Bearbeitung von Übungsaufgaben zur Förderung des technischen Verständnisses und der Kommunikation der Betriebsfestigkeitsproblematik
- Besuch des Festigkeitslabors der FH Kiel
Skript, Musterlösungen zu Tafelübungen, Aufgaben und Musterlösungen zum Selbststudium.
Bücher: Betriebsfestigkeit – Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung, E. Haibach, VDI-Verlag, 2002. Ermüdungsfestigkeit - Grundlagen für Ingenieure, D. Radaj, M. Vormwald Springer Verlag 2007.
Lehrformen der Lehrveranstaltungen
Lehrform SWS
Lehrvortrag 3
Übung 1
Arbeitsaufwand
4 SWS
5,0 Leistungspunkte
48 Stunden
102 Stunden
Modulprüfung
Prüfungsform Dauer Gewichtung wird angerechnet gem. § 11 Absatz 2 PVO Benotet Anmerkung
Klausur 120 Minuten 100 %