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Lehrveranstaltung Betriebsfestigkeit Sommersemester 2014, Vorlesungseinheit Nr. 1 Dr.-Ing. Michael Freund Technische Universität Chemnitz Professur Festkörpermechanik.

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1 Lehrveranstaltung Betriebsfestigkeit Sommersemester 2014, Vorlesungseinheit Nr. 1 Dr.-Ing. Michael Freund Technische Universität Chemnitz Professur Festkörpermechanik

2 Professur Festkörpermechanik Beispiele für katastrophale Schadensfälle infolge von Materialermüdung 1842: Eisenbahnunfall von Versailles Quelle: Eine der schwersten Katastrophen im Eisenbahnverkehr des 19. Jahrhunderts (mindestens 50 Todesopfer) 120 Meter langer Zug mit 2 Dampflokomotiven und 18 Personenwagen Entgleisung bei 40 km/h aufrund eines Achsbruches an der Vorspannlokomotive (Entstehung des Bruches durch zahlreiche Haarrisse an der Oberfläche)

3 Professur Festkörpermechanik Beispiele für katastrophale Schadensfälle infolge von Materialermüdung 1953/54: Absturz des Flugzeuges de Havilland DH 106 Comet Keine Überlebenden bei drei aufeinanderfolgenden Abstürzen Erstes serienmäßiges Düsenverkehrsflugzeug mit 4 Strahltriebwerken Aufreißen des Rumpfes aufgrund von Ermüdungsrissen an Ecken und Kanten der rechteckigen Fenster und Türen infolge der Druckschwankungen bei Auf- und Abstieg Seitdem abgerundete Fenster und Türen Quelle:

4 Professur Festkörpermechanik Beispiele für katastrophale Schadensfälle infolge von Materialermüdung 1980: Kentern der Halbtaucherbohrinsel Alexander L. Kielland 123 Todesopfer 103 x 99 Meter große und Tonnen schwere Bohrplattform mit 40 Meter hohem Bohrturm, abgestützt durch 5 in das Wasser eingetauchte Säulen Zusammenbruch durch seitliches Ausbiegen der Säule D aufgrund eines Schwingbruches der Strebe D-6 Quelle:

5 Professur Festkörpermechanik Beispiele für katastrophale Schadensfälle infolge von Materialermüdung 1992: Absturz der Boing F in einen Wohnblock in Amsterdam 43 Todesopfer (4 an Bord und 39 am Boden) Vollbetanktes Frachtflugzeug mit 4 Triebwerken Absturz aufgrund der Beschädigung der Tragflächen durch den Verlust zweier Triebwerke infolge eines Ermüdungsbruches an einem Bolzen der Triebwerk- aufhängung Quelle:

6 Professur Festkörpermechanik Beispiele für katastrophale Schadensfälle infolge von Materialermüdung 1998: ICE-Unglück von Eschede Bislang schwerstes Zugunglück in der Geschichte der Bundesrepublik sowie aller Hochgeschwindigkeitszüge weltweit (101 Todesopfer, 88 Schwerverletzte) ICE 884 Wilhelm Conrad Röntgen: 410 Meter lang, 2 Triebwagen, 14 Personen- wagen, 280 km/h Höchstgeschwindigkeit Entgleisung bei 200 km/h aufgrund des Bruches eines Radreifens Quelle:

7 Professur Festkörpermechanik Beispiele für katastrophale Schadensfälle infolge von Materialermüdung 1998: ICE-Unglück von Eschede Schematischer Aufbau des Radreifens Bruchfläche des Radreifens Elastische Bettung der Radscheibe auf Hartgummielementen Örtlich übermäßige Abflachung infolge der Radlast Unzulässige Biegespannungen auf der Innenseite Schwingbruch im Radreifen Rastlinien

8 Professur Festkörpermechanik Relevante Technikbereiche bei der Berücksichtigung der Betriebsfestigkeit Kraftwerksbau Luft-/Raumfahrt Kraftfahrzeugbau Kranbau Brückenbau Fördertechnik Schiffsbau Umformtechnik Rohrleitungsbau Freizeitparks Bereiche

9 Professur Festkörpermechanik Historischer Abriss

10 Professur Festkörpermechanik Historischer Abriss


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