FKM Guideline 第7版 德国工程协会分析强度评估 德文最新版 高清正版可复制 Analytical Strength Assessment of Components in Mechanical Engineering 7th 2020

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FKM-Richtlinie
RECHNERISCHER
FESTIGKEITSNACHWEIS
FÜR MASCHINENBAUTEILE
aus Stahl,Eisenguss-und Aluminiumwerkstoffen
7,überarbeitete Ausgabe 2020
Herausgeber:
Forschungskuratorium Maschinenbau(FKM)
Postfach 710864,60498 Frankfurt/Main
Telefon 069-6603-1345
2
Die Richtlinie wurde verfasst
im Auftrag des Forschungskuratoriums Maschinenbau e.V.(FKM)
unter Federführung der
IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH
von
Prof.Dr.-Ing.Roland Rennert
IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH,Dresden
Prof.Dr.-Ing.Eckehard Kullig
HTW Hochschule für Technik und Wirtschaft,Dresden
Prof.Dr.-Ing.Michael Vormwald
TU Darmstadt,Fachgebiet Werkstoffmechanik
Prof.Dr.-Ing.Alfons Esderts
TU Clausthal,Institut fur Maschinelle Anlagentechnik und Betriebsfestigkeit
Dr.-Ing.Michael Luke
Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik,Freiburg
unter Fortfihrung der 1.bis 6.Ausgabe dieser Richtlinie von
Dr.-Ing.Bernd Hänel
Dresden
(1.-5.Ausgabe)
Prof.Dr.-Ing.Erwin Haibach中
Bad Soden
(1.-5.Ausgabe)
Prof.Dr.-Ing.Timm Seeger
Darmstadt
(1.-5.Ausgabe)
Dipl.-Ing.Gert Wirthgen
Dresden
(1.-5.Ausgabe)
Prof.Dr.-Ing.Harald Zenner
Clausthal und Dresden
(1.-5.Ausgabe)
Dr.-Ing.Dieter Siegele
Freiburg
(6.Ausgabe)
sowie mit wesentlichen Beiträgen von
Dr.-Ing.Jorg Baumgartner,Darmstadt;Dr.-Ing.Katrin Fuhrmann,Dresden;
Dr.-Ing.Michael Wachter,Clausthal;Dipl.-Ing.(FH)Ralf Waterkotte,Herzogenaurach
und im Arbeitskreis Bauteilfestigkeit unter Fachleuten
aus Industrie und Forschung beraten.
Die Arbeit wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi, Bonn) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller
Forschungsvereinigungen "Oto von Guericke"e.V.(AiF,Koln)finanziell gefordert.Das Forschungskuratorium
Maschinenbau e.V.dankt den Beteiligten für ihre Arbeit und ihre Beratung sowie dem BMWi und der AiF für die
finanzielle Förderung.
Haftungs-Ausschluss
Diese Richtlinie entspricht dem Stand der Technik.Sie wurde mit der erforderlichen Sorgfalt erarbeitet.Der Anwender
hat zu entscheiden,ob die Richtlinie für seine Zwecke geeignet ist.Ihre Anwendung hat mit der erforderlichen Sorgfalt
zu geschehen.Der Verlag,das Forschungskuratorium Maschinenbau e.V.als Herausgeber,die Verfasser und die
beteiligten Fachleute erklären hiermit den Ausschluss jeder Haftung gegenüber dem Kaufer oder irgend einer anderen
natürlichen oder juristischen Person für Verluste oder Schaden,die direkt oder indirekt durch die Anwendung dieser
Richtlinie verursacht oder angeblich verursacht sind.
3
Vorwort zur 7.Ausgabe
Für Konstrukteure und Berechnungsingenieure im Ma-
schinenbau und in verwandten Bereichen der Industrie
gibt es seit 1994 die FKM-Richtlinie für den rechneri-
schen Festigkeitsnachweis.Sie entstand im Arbeitskreis
Bauteilfestigkeit mit der Förderung durch das For-
schungskuratorium Maschinenbau und die Arbeitsge-
meinschaft industrieller Forschungsvereinigungen„Otto
von Guericke“.
Die Richtlinie wurde auf der Grundlage ehemaliger TGL-
Standards,der früheren Richtlinie VDI 2226 und weiterer
Quellen erarbeitet und auf den neuen Erkenntnisstand
weiterentwickelt.
Die FKM-Richtlinie
-ist im Maschinenbau und in verwandten Bereichen der
Industrie anwendbar,
-ermoglicht den rechnerischen Festigkeitsnachweis für
stabförmige, für flächenförmige und für volumenför-
mige Bauteile unter Beachtung aller relevanten
Einflüsse,
-beschreibt den statischen und den Ermüdungsfestig-
keitsnachweis,letzteren je nach Beanspruchungs-
charakteristik als Dauer-,Zeit-oder als Betriebsfestig-
keitsnachweis,
- gilt für Stahl, auch für nichtrostenden, bei Bauteiltem-
peraturen von-40℃ bis 500℃,
-gilt für Eisengusswerkstoff bei Bauteiltemperaturen
von-25℃ bis 500℃,
-gilt für Aluminiumwerkstoff bei Bauteiltemperaturen
von-25℃bis 200℃,
-ist anwendbar für Bauteile,die mit oder ohne span-
abhebende Bearbeitung oder auch durch SchweiBen
hergestellt werden,
-erlaubt die Bewertung von Nennspannungen wie auch
örtlicher,unter Anwendung der linearen Elastizitäts-
theorie bestimmter Spannungen,die mittels analyti-
scher Losungen,Finite-Elemente-oder Randelement-
Berechnungen oder aus Messungen erhalten werden
-gilt für nichtkorrosives Umgebungsmedium.
Für alle diese Anwendungsfalle gilt ein einheitlich struk-
turierter Berechnungsablauf.Dieser ist zum überwiegen-
den Teil zwangslaufig.Der Anwender hat nur wenige
Entscheidungen zu treffen.
Die Richtlinie ist ein Berechnungsalgorithmus,bestehend
aus Anweisungen,Formeln und Tabellen.Die
eingefugten Bilder haben meistens nur erläuternde
Funktion. Textliche Erklärungen erfolgen, wenn sie zur
sicheren Anwendung erforderlich erscheinen.
Der Inhalt mit seinen recht umfassenden Berechnungs-
möglichkeiten entspricht dem in einer Richtlinie
anwendbaren Stand des Wissens.Die verwendeten
Formelzeichen sind zum Teil der neueren Entwicklung
angepasst.Der Berechnungsablauf wird zur besseren
Verständlichkeit durch Beispiele ergänzt.
Die bisherigen sechs Ausgaben der Richtlinie haben er-
freulich groBes Interesse hervorgerufen.Das wurde auch
bestatigt durch die VDI-Tagungen „Festigkeitsberech-
nung metallischer Bauteile“,die zum Themenkreis der
Richtlinie 1995,1998 und 2002 in Fulda stattfanden,
sowie die DVM-Tagungen „Neue Entwicklungen für die
Bauteilfestigkeitsnachweise“2010 in Darmstadt und
2018 in Berlin.
Die inhaltlichen Änderungen in der dritten Ausgabe
betrafen unter anderem die Berücksichtigung von nicht-
rostendem und von Schmiedestahl,den technologischen
Größenfaktor, die plastischen Stützzahlen für den stati-
schen Festigkeitsnachweis,die Dauerfestigkeit von
Grauguss und von Temperguss,die Aufnahme neuer
Kerbfalle und die Berücksichtigung einer effektiven
Miner-Summe kleiner als eins für den Betriebsfestig-
keitsnachweis, die rechnerische Behandlung geschweiß-
ter Bauteile,den Nachweis fur mehrachsige Spannungen
und die Berücksichtigung eines Festigkeitsnachweises
mit experimentell bestimmten Bauteilfestigkeitswerten.
Eine wesentliche formale Änderung seit der dritten Aus-
gabe ist die neue Gliederung mit den vier Kapiteln über
den statischen Festigkeitsnachweis und den Ermüdungs-
festigkeitsnachweis jeweils mit Nennspannungen oder
mit elastizitätstheoretisch bestimmten örtlichen Span-
nungen.Für eine einfache Anwendung ist der jeweilige
Berechnungsablauf in jedem dieser Kapitel vollstandig
dargestellt,auch wenn sich dadurch eine Wiederholung
gleicher oder fast gleicher Textteile ergibt.
Die wesentliche Änderung in der vierten Ausgabe von
2002 ist die Moglichkeit eines rechnerischen Festigkeits-
nachweises auch für Bauteile aus Aluminiumwerkstoffen.
Die für die Einbeziehung von Aluminiumwerkstoff not-
wendigen Festlegungen wurden nach Literaturaus-
wertungen getroffen.Dabei zeigte sich allerdings,dass
einige der relevanten EinflussgroBen noch nicht mit der
wünschenswerten Ausführlichkeit untersucht wurden
oder dass vorliegende Ergebnisse aufgrund großer Streu-
ungen nicht objektiv bewertbar waren.In diesen Fallen
wurden in der vierten Ausgabe die Festlegungen nach
sorgfaltiger Abwagung der sachlichen Zusammenhänge
vorgenommen.
Die fünfte,überarbeitete Ausgabe berücksichtigt neben
berichtigten Druckfehlern und verbesserten Formulie-
rungen auch sachlich notwendige Änderungen gegenüber
der vierten Ausgabe.Diese betreffen im Wesentlichen
-eine konsequente Unterscheidung zwischen der Dau-
erfestigkeit gleich Bezugspunkt für die Berechnung am
Abknickpunkt der Zeitfestigkeitslinie bei No und der
Grenzspannungsamplitude für N = ∞ bei Wöhlerlinien
Typ II sowie
-die Berechnung mit Äquivalentspannungsamplitude.
Die fünfte Ausgabe der FKM-Richtlinie wurde erstmals
auch in einer inhaltlich identischen englischen Ausgabe
herausgegeben.

标签： #疲劳强度 #零部件静强度 #轴强度

摘要：

FKM Guideline 英文名称是 ANALYTICAL STRENGTH ASSESSMENT OF OMPONENTS Made of Steel, Cast Iron and Aluminum Materials in Mechanical Engineering,中文翻译为：在机械工程中，对由钢材、铸铁、铝材组成的部件进行强度评估。本规范由德国机械工程协会编著，适用于机械工程领域的零部件静强度与疲劳 强度评估，是行业的权威标准，广泛应用于欧洲机 械制造领域。

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