Nauwkeurigheid in Vermoeiingsanalyses

Wat is een vermoeiingsanalyse?

Aan de hand van een vermoeiingsanalyse wordt een voorspelling (of beter, een inschatting) gemaakt van het vermoeiingsleven van een component. Dit wordt gedaan door dit component te vergelijken met iets dat al eens is getest. Dat iets moet zo goed mogelijk overeenkomen met het component met betrekking tot geometrie, materiaal, oppervlakte gesteldheid, enz. Als de overeenkomst exact is zal het vermoeiingsleven van het component gelijk zijn aan het vermoeiingsleven van het geteste iets (spreiding buiten beschouwing gelaten). Hoe slechter de overeenkomst is, hoe meer aannames en schattingen er gedaan moeten worden en hoe lager de nauwkeurigheid van de analyse wordt.

De beste overeenkomst wordt bereikt met een ware grootte proef met dezelfde geometrie, hetzelfde materiaal, dezelfde oppervlakte gesteldheid, hetzelfde belastingcollectief en dezelfde omgevingscondities, zie onderstaande figuur.

Fatigue: similarity between component and full scale test

Heel vaak is de overeenkomst veel minder goed, zie volgende figuur. Als dat het geval is, is goede modellering en afstemming van enerzijds het component anderzijds de beschikbare gegevens noodzakelijk. Dat houdt in, modellering van geometrie, materiaal, oppervlakte gesteldheid, en omgevingscondities. Het vermoeiingsgedrag van het component hangt tenslotte af van deze aspecten. Modellering is echter vaak een vereenvoudiging en het doen van aannames en schattingen. Het is van belang goed te bedenken dat vermoeiing niet slechts een materiaal probleem is, maar een constructie gerelateerd probleem.

Fatigue: similarity between component and coupon test

Nauwkeurigheid in vermoeiingsanalyses

De nauwkeurigheid van een vermoeiingsanalyse wordt beïnvloed door een aantal zaken, zoals:

  • Veel spreiding.
  • Nauwkeurigheid van belastingen: kleine verschillen in spanning leiden tot grote verschillen in vermoeiingslevensduur.
  • Nauwkeurigheid van S-N gegevens: gegevens van gekerfde proefstukken zijn beter dan gegevens van ongekerfde proefstukken.
  • Nauwkeurigheid van correctiefactoren.
  • In geval van eindige elementen analyses: verschillen in fijnmazigheid van het model kan tot grote verschillen in vermoeiingslevensduur leiden.

Hoe lager de nauwkeurigheid van gegevens en factoren, en hoe meer deze gegevens zijn geschat in plaats van proefondervindelijk bepaald, hoe slechter de nauwkeurigheid van de analyse.

Het diagram hieronder geeft een inschatting van het effect van de onnauwkeurigheid van de vermoeiingsgrens. Veronderstel een spanning 30% boven de vermoeiingsgrens en de vergelijking S5·N=C. Als de werkelijke vermoeiingsgrens 20% lager ligt dan de veronderstelde zal het vermoeiingsleven een factor 3 lager uitvallen. Soortgelijke effecten zie je als een foutieve helling van de S-N kromme wordt gebruikt.

 Effect of the fatigue limit inaccuracy on fatigue life

Meer weten?

Hulp nodig?

Heeft u advies nodig om uw vermoeiingsanalyses te verbeteren? Wij kunnen u daarbij helpen. Neem vandaag nog contact op en wij gaan voor u aan de slag.

Ontvang onze blogs in uw mailbox

Wilt u onze blogs gewoon in uw mailbox ontvangen? Meldt u zich dan aan voor onze nieuwsbrief.