Lehrveranstaltung Betriebsfestigkeit Sommersemester 2014, Vorlesungseinheit Nr. 1 Dr.-Ing. Michael Freund Technische Universität Chemnitz Professur Festkörpermechanik 09.04.2014

Beispiele für katastrophale Schadensfälle infolge von Materialermüdung 1842: Eisenbahnunfall von Versailles Quelle: www.wikipedia.org 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)

Beispiele für katastrophale Schadensfälle infolge von Materialermüdung 1953/54: Absturz des Flugzeuges „de Havilland DH 106 Comet“ Quelle: www.wikipedia.org 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

Beispiele für katastrophale Schadensfälle infolge von Materialermüdung 1980: Kentern der Halbtaucherbohrinsel „Alexander L. Kielland“ Quelle: www.wikipedia.org 123 Todesopfer 103 x 99 Meter große und 10.105 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

Beispiele für katastrophale Schadensfälle infolge von Materialermüdung 1992: Absturz der Boing 747-200F in einen Wohnblock in Amsterdam Quelle: www.wikipedia.org 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

Beispiele für katastrophale Schadensfälle infolge von Materialermüdung 1998: ICE-Unglück von Eschede Quelle: www.google.de 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

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

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

Historischer Abriss

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