Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen aus Stahl und Aluminium unter mehrachsigen Belastungen mit konstanten und variablen Amplituden

Geschweißte Flansch-Rohr-Verbindungen aus dem Feinkornbaustahl StE 460 und aus der Aluminiumknetlegierung AlSi1MgMn T6 wurden unter kombinierter Biegung und Torsion untersucht. Bei den Schweißverbindungen aus Stahl bewirkt eine Phasenverschiebung zwischen Biegung und Torsion gegenüber synchroner Beanspruchung eine deutliche Minderung der Lebensdauer. Bei den Verbindungen aus Aluminium bleibt hingegen die Phasenverschiebung ohne Einfluss auf die Lebensdauer. Die Bewertung der mehrachsigen phasengleichen und phasenverschobenen Belastungen führt die Verbindungen aus Stahl mit der Hypothese der Wirksamen Vergleichsspannung (WVS) zu guten Ergebnissen. Hierfür ist die Kenntnis der örtlichen Spannungen und Dehnungen notwendig. Diese Hypothese für den duktilen Werkstoffzustand berücksichtigt den lebensdauerverkürzenden Einfluss der phasenverschobenen Belastung durch die Wechselwirkung der lokalen Schubspannungen, die in den unterschiedlichen Schnittebenen des Werkstoffes entstehen. Im Gegensatz zu Stahl wird das Lebensdauerverhalten der Schweißverbindung aus Aluminium mit der Hypothese der maximalen, schnittbezogenen kombinierten örtlichen Normal- und Schubspannungen (KoNoS) gut beschrieben.