Ein Zählverfahren ist eine statistische Auswerte- und Reduktionsmethode der Betriebsfestigkeit innerhalb des Fachgebietes der Werkstofftechnik. Zählverfahren werden verwendet, um einen regellosen Beanspruchungs-Zeit-Verlauf, z. B. Messdaten aus einem Fahrversuch, in ein Lastkollektiv, zu überführen. Dieses Lastkollektiv bildet die Grundlage für eine theoretische Festigkeitsbeurteilung durch Vergleich mit einer entsprechenden Wöhler-Linie.
Ein Zählverfahren erfasst z. B. eines oder mehrere der folgenden Merkmale des Beanspruchungs-Zeit-Verlaufs: die Umkehrpunkte der Beanspruchung, d. h. entweder ein Maximum oder ein Minimum die Größe des Bereichs zwischen einem Minimum und dem folgenden Maximum der Beanspruchung oder umgekehrt die Überschreitung einer vorgegebenen Klassengrenze durch die Beanspruchung in positiver oder negativer Richtung.
Charakteristisch für eine Zählung ist stets die Umwandlung einer Beanspruchungs-Zeit-Folge in eine Folge klassierter Umkehrpunkte und die anschließende Zählung eines festgelegten Merkmals als Schädigungs-Fundamentalereignis. Dabei werden einparametrige und zweiparametrige Zählverfahren unterschieden; letztere erlauben eine eindeutige Rücktransformation von Mittelwerten und Amplituden. Reihenfolge- und Frequenzinformationen – aus Sicht der Betriebsfestigkeit ohnehin meist von untergeordnetem InteresseEin Reihenfolgeffekt hat unter Umständen jedoch signifikanten Einfluss auf Lebensdauern - so kann sich ein plötzlicher Übergang von hoher auf niedrige Beanspruchungsamplitude aufgrund rißmechanischer Phänomene günstiger auf die Lebensdauer auswirken als umgekehrt. – gehen jedoch verloren.
Einparametrige Zählverfahren Verfahren, bei denen nur ein Merkmal erfasst wird, werden einparametrig genannt. Häufig verwendete einparametrige Zählverfahren sind: Spitzenzählung: die Maxima oberhalb und die Minima unterhalb der Grundbeanspruchung werden gezählt. Spitzenzählung zwischen Grundbeanspruchungsdurchgängen: nur die größten Maxima oder die kleinsten Minima zwischen zwei Grundbeanspruchungsdurchgängen werden gezählt, dadurch werden kleine Zwischenschwingungen vernachlässigt. Bereichszählung: die Größe der Klassenübergänge zwischen zwei Umkehrpunkten wird gezählt. Bereichspaarzählung: die Häufigkeit voller Schwingspiele wird ermittelt. Klassengrenzenüberschreitungszählung: Überschreitungen vorgegebener Klassengrenzen werden gezählt. Klassengrenzenüberschreitungszählung mit Rückstellbreiten. Dieses Verfahren ist eine Abwandlung der Klassengrenzenüberschreitungszählung. Die Überschreitungen der vorgegebenen Klassengrenze werden erst gezählt, wenn die Beanspruchung unter eine zweite zugehörige Klassengrenze zurückfällt. Die Differenz zwischen der ersten und der zweiten zugehörigen Klassengrenze ist die Rückstellbreite. Dadurch werden kleinere Zwischenschwingungen aus dem Zählergebnis herausgefiltert.
Zweiparametrige Zählverfahren Verfahren, bei denen zwei Merkmale erfasst werden, werden zweiparametrig genannt. Häufig verwendete zweiparametrige Zählverfahren sind: Bereichs- und Mittelwertzählung Bereichspaar- und Mittelwertzählung Von-Bis-Zählung Rainflow-Zählung
Literatur Otto Buxbaum: Betriebsfestigkeit, Verlag Stahleisen mbH, 1986 Erwin Haibach: Betriebsfestigkeit, VDI Verlag, 1989 Dieter Radaj: Ermüdungsfestigkeit: Grundlagen für Ingenieure , Springer Verlag, 2007
Anmerkungen
Kategorie:Betriebsfestigkeit Kategorie:Qualitätsmanagement (Maschinenbau)