Brüche

winkelmu · Anmeldungsdatum: 02.04.2006 Beiträge: 203 Wohnort: Uelzen

Hallo, wer kann mir eine sehr einfache Erklärung auf meine Frage geben?

Worin unterscheiden sich Ermüdungsbrüche von Brüchen nach statischer Verformung?

Benötige die Antwort für eine mündliche Prüfung.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Ich denke, dass ich Dir nicht wirklich helfen kann. Ich habe zwar schon mal eine Festkörperphysik-Vorlesung gehört, aber all zu viel ist dabei nicht hängen geblieben und diese Sachen spielten dort auch eine eher untergeordnete Rolle. Weil aber die Gefahr besteht, dass heute nicht mehr viele Leute online kommen könnten, die sich mit dieser Thematik richtig auskennen, versuche ich trotzdem mal etwas dazu zu schreiben. Vielleicht hilft es Dir ja als Denkanstoß, wer weiß...

Wenn ich ein Metall mit einer einigermaßen sauberen (defektfreie) Gitterstruktur habe, dann kann ich das ja zum einen zum Brechen bringen, indem ich es einmal/wenige Male stark biege, bzw. an bestimmten Stellen einen starken Zug ausübe, so dass ich aus dem Bereich der elastischen Verformung heraus komme. Soweit ich weiß, wird die Kraft dann auch erstmal schlagartig geringer, die ich zum weiteren Biegen brauche (plastische Verformung?), bis das Werkstück endgültig bricht.
Eine andere Möglichekeit ist, dass das Material in seiner Kristallstruktur durch ständige Verformungen mit der Zeit brüchig wird. Dabei bauen sich immer mehr Defekte in die Gitterstruktur ein. Das hat zur Folge, dass manche Stellen durch solche Defekte "verhärten" und andere dadurch immer mehr deformiert werden müssen. Ich kann mir vorstellen, dass sich mit der Zeit dann auch verschiedene kleine Risse bilden können. Mit der Zeit hält dadurch ein solches Werkstück weniger Belastung aus, als ein neues mit weniger Defekten. So weit ich weiß kann man solche Dinge auch berechnen, aber ich habe leider keine Ahnung, wie. Hast Du schon mal im Internet nach Informationen gesucht? Über Ermüdungsbrüche und Materialermüdung müsste sich doch eigentlich einiges finden lassen, oder?

Tut mir leid wegen diesem wahrscheinlich eher nutzlosen Post. Ich dachte mir aber: "Der Wille zählt!" und vielleicht bekommst Du doch einen kleinen Denkanstoß dadurch, wer weiß. Hoffentlich kommt doch noch jemand, der sich damit auskennt! Big Laugh

Gruß
Marco

eman · Anmeldungsdatum: 24.06.2006 Beiträge: 59

> Worin unterscheiden sich ..

Am Bruchbild, such mal nach Bruchbild + Rastlinie.
Ein solcher Fall wird auch hier diskutiert.

winkelmu · Anmeldungsdatum: 02.04.2006 Beiträge: 203 Wohnort: Uelzen

Ich danke euch beiden, ihr habt mir auf alle Fälle ein bisschen geholfen.

winkelmu · Anmeldungsdatum: 02.04.2006 Beiträge: 203 Wohnort: Uelzen

Hallo, kann mir evtl noch jemand auf diese Frage helfen, habe noch immer keine richtige Antwort gefunden.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Ich weiß zwar immer noch nicht wirklich mehr, aber hast Du Dir schonmal diese Wikipediaseite angeschaut? :
Materialermüdung
Dort steht u. a. was von einem
Wöhlerversuch.
Bei einer Suche nach "Ermüdung Brüche" bei Google hatte ich als erstes Ergebnis das hier:
http://www.physik.uni-augsburg.de/~ferdi/skript/teil2/node9.html
und noch eine Menge mehr mir interessant erscheinende Links. Ich denke, dass man da doch einiges finden können müßte, oder?
So weit ich das überblicken kann gibt es wohl einige Mechanismen, die zu einer Materialermüdung führen können. Wenn Du diese kennst und beschreiben kannst, dann wird der Unterschied zu einem reinen statischen Bruch doch relativ deutlich, oder?
Zusammenfassend ist der Unterschied einfach: Bei einem statisch Bruch werden Kräfte auf das Bauteil ausgeübt, die über der Belastungsgrenze liegen, so dass es sofort bricht. Bei einem Ermüdungsbruch führen kleinere, an sich erstmal unkritische Belastungen in ihrer Vielzahl zu einer Ermüdung (Warum? Was genau ist eine Ermüdung? Wie entstehen sie im Material? Wie kann man sie testen, berechnen, abschätzen?...) Die Ermüdung durch die kontinuierliche Belastung über einen langen Zeitraum führt im Endeffekt zumindest dazu, dass das Bauteil unter einer ursprünglich unkritischen Beslastung schon brechen kann. Mehr ist da meines Erachtens nicht dran. Wie gesagt: Die Mechanismen, die sich im Detail im Zusammenhang mit der Ermüdung abspielen, kenne ich leider auch nicht. Dazu mußt Du Dir mal die Links von mir anschauen und Dich noch selbst etwas im Internet umsehen.

Gruß
Marco

winkelmu · Anmeldungsdatum: 02.04.2006 Beiträge: 203 Wohnort: Uelzen

Ok, ich danke dir, du hast mir wirklich sehr geholfen. Werde mir die Links mal anschauen.
Danke nochmals.

winkelmu · Anmeldungsdatum: 02.04.2006 Beiträge: 203 Wohnort: Uelzen

Hallo, habe jetzt folgende Antwort auf die Frage geschrieben:
Worin unterscheiden sicgh Ermüdungsbrüche von Brüchen nach statischer Verformung?
Vor dem Bruch gibt es keine bzw. nur minimale Verformung des Werkstoffes.
Vor dem Bruch wird der Werkstoff stark irreversibel verformt.

Kann man das so schreiben?