Zur Bestimmung einer Wöhlerlinie werden Schwingfestigkeitsversuche häufig an stabförmigen Proben durchgeführt. Mit Hilfe des Horizontenverfahrens mit mehreren Lasthorizonten kann die experimentelle Schwingfestigkeit bestimmt werden. Die mittlere Schwingfestigkeit eines Lasthorizonts wird von einem großen Streuband überlagert. Um das Streuband der experimentellen Schwingfestigkeit zu bestimmen, wurde eine Literaturdatenbank aus Horizontenversuchen mit einem ausreichend hohen Stichprobenumfang ausgewertet.
Neben dem Experiment kann die Schwingfestigkeit auch rechnerisch aus Werkstoff-, Geometrie-, und Beanspruchungskennwerten bestimmt werden. Die Berechnungsergebnisse sind im Mittel treffsicher. Das Streuband der rechnerischen Schwingfestigkeit ist vorerst nicht bekannt.
Ziel dieser Arbeit ist das Streuband der experimentellen Lebensdauer rechnerisch nachzubilden und somit Einflussgrößen auf das Streuband der experimentellen Lebensdauer isoliert betrachten zu können. Um das Streuband der rechnerischen Lebensdauer zu bestimmen, wird eine Monte-Carlo-Simulation durchgeführt. Für die Monte-Carlo-Simulation muss die Verteilung und Streuung der einzelnen Kennwerte, die für die Berechnung der Lebensdauer nötig sind, bestimmt werden. Deshalb wurde die selbe Literaturdatenbank in Hinblick auf die Kennwerte ausgewertet. Um das Streuband der rechnerischen Lebensdauer zu simulieren, werden zufällig Kennwerte nach ihrer ermittelten Verteilung gezogen und die Lebensdauer berechnet. Das Zusammenspiel der Streuungen in den einzelnen Kennwerten führt in der Simulation zu einer Streuung in der rechnerischen Schwingfestigkeit.
Mit Hilfe des simulierten Streubands der rechnerischen Schwingfestigkeit können Einflussgrößen auf das Streuband der experimentellen Schwingfestigkeit quantifiziert werden. Zudem lässt sich die Streuung in der experimentellen Lebensdauer, die rein aus der zyklischen Beanspruchung entsteht, isoliert betrachten. Auf Basis dieser Betrachtung kann bei der rechnerischen Lebensdauer auch ein zu erwartendes Streuband angegeben werden.
In diesem Beitrag wird ein Vergleich der Streuung der rechnerischen und experimentellen Schwingfestigkeit von Werkstoffproben über probabilistische Methoden durchgeführt und die Einflussgrößen auf diese bewertet.