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<!DOCTYPE html>

<title>Wöhlerversuch</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Wöhlerversuch</span></h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Der <b>Wöhlerversuch</b> bzw. <b>Dauerschwingversuch</b> ist ein Versuch zur Bestimmung der <a href="Schwingfestigkeit" title="Schwingfestigkeit">Schwingfestigkeit</a> eines Werkstoffs oder eines Bauteils. Die Ergebnisse mehrerer Wöhlerversuchsdurchgänge finden sich in der <b>Wöhlerkurve</b> wieder. Im <a href="Maschinenbau" title="Maschinenbau">Maschinenbau</a> stellt der Wöhlerversuch ein wichtiges Hilfsmittel für die Berechnung und den Nachweis von Dauerfestigkeit oder Betriebsfestigkeit dar. Sie ist benannt nach <a href="August_W%C3%B6hler" title="August Wöhler">August Wöhler</a>, der den Versuch als Reaktion auf den <a href="Eisenbahnunfall_von_Timelkam" title="Eisenbahnunfall von Timelkam">Eisenbahnunfall von Timelkam</a> entwickelte.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Wöhlerversuch"><span id="W.C3.B6hlerversuch"></span>Wöhlerversuch</h2></div>

<p>Mit den <i>Wöhlerversuchen</i> wird die Schwingfestigkeit, genauer die Zeitfestigkeit und <a href="Dauerfestigkeit" class="mw-redirect" title="Dauerfestigkeit">Dauerfestigkeit</a> von Werkstoffen oder Bauteilen (Bauteil-Wöhlerversuch) ermittelt<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>. Hierfür werden mehrere Versuchskörper zyklisch, meist unter einer sinusförmigen Beanspruchungs-Zeit-Funktion, belastet. Die Beanspruchung kann hierbei je nach Versuchsdurchführung durch Zug-/Druckbelastung, <a href="Biegung_(Mechanik)" title="Biegung (Mechanik)">Biegung</a>, <a href="Torsion_(Mechanik)" title="Torsion (Mechanik)">Torsion</a> oder Querkraftschub entstehen.<sup id="cite_ref-:1_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-:1-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Zur Ermittlung der Wöhlerkurve werden verschiedene Versuchskörper auf verschiedenen Lasthorizonten geprüft. Jeder Wöhlerversuch läuft, bis ein definiertes Versagen der Probe (Bruch, Anriss) eintritt oder eine festgelegte Anzahl Schwingungen (auch Grenzschwingspielzahl)<sup id="cite_ref-:0_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-:0-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> überstanden wird. Versuchskörper, die die Grenzschwingspielzahl ohne erkennbares Versagen erreichen, werden als Durchläufer bezeichnet. Für jeden Wöhlerversuch sind Mittelspannung, Oberspannung und Unterspannung der zyklischen Beanspruchung konstant.<sup id="cite_ref-:0_3-1" class="reference"><a href="#cite_note-:0-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Zwischen den Versuchen derselben Wöhlerlinie wird entweder nur die Mittelspannung oder nur das Verhältnis zwischen Ober- und Unterspannung variiert.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Die Streuung der Messergebnisse der Wöhlerversuche ist auffallend groß. Sie kommt nur geringfügig aus Unzulänglichkeiten der Versuche, aber hauptsächlich aus statistisch sehr ungleich verteilten Werkstoffeigenschaften innerhalb der Bauteile.

Sie gehorcht der Extremwerttheorie von W. Weibull und E. J. Gumbel und zwar der Verteilung der kleinsten Festigkeiten der Volumenelemente (<a href="Weibullverteilung" class="mw-redirect" title="Weibullverteilung">Weibullverteilung</a>). Aus der <a href="Extremwerttheorie" title="Extremwerttheorie">Extremwerttheorie</a> folgt auch der statistische <a href="Gr%C3%B6%C3%9Feneinfluss" title="Größeneinfluss">Größeneinfluss</a>: Kleine Bauteile haben im Mittel eine größere Dauerfestigkeit als große von identischem Material.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Wöhlerkurve"><span id="W.C3.B6hlerkurve"></span>Wöhlerkurve</h2></div>

<p>Die Ermüdungs-Schwingspielzahlen bei vorgegebenen Belastungsniveau in den Wöhlerversuchen, werden in ein Diagramm eingetragen.

Üblicherweise wird im Wöhlerdiagramm die Nennspannungsamplitude S<sub>a</sub> linear oder logarithmisch über der logarithmisch dargestellten, ertragbaren Schwingspielzahl aufgetragen. Den sich ergebenden Kurvenzug nennt man die <b>Wöhlerkurve</b> oder auch <b>Wöhlerlinie</b>. In der nebenstehenden Wöhlerkurve sind die drei Bereiche K, Z und D eingetragen: Kurzzeitfestigkeit, Zeitfestigkeit und Dauerfestigkeit.

</p>

<caption>Beispiel-Tabelle für einen Wöhlerversuch

</caption>

<th>Nr.

</th>

<th>Spannungsausschlag in N/mm²

</th>

<th>Lastwechsel bis Bruch

</th></tr>

<tr>

<td>4252

</td></tr>

<tr>

<td>8384

</td></tr>

<tr>

<td>21987

</td></tr>

<tr>

<td>70355

</td></tr>

<tr>

<td>108664

</td></tr>

<tr>

<td>±160

</td>

<td>10 Millionen ohne Bruch

</td></tr></tbody></table>

<p>Bei <a href="Kubisch_raumzentriert" class="mw-redirect" title="Kubisch raumzentriert">kubisch raumzentrierten</a> Werkstoffen geht die Wöhlerkurve mit abnehmender Spannungsamplitude häufig in eine horizontale Linie über, d. h., es existiert eine zuordenbare Dauerfestigkeit. Bei <a href="Kubisch_fl%C3%A4chenzentriert" class="mw-redirect" title="Kubisch flächenzentriert">kubisch flächenzentrierten</a> Metallen fällt die Wöhlerkurve in der Regel kontinuierlich ab, sodass diesen Materialien meist nur eine Zeitfestigkeit zugeordnet werden kann<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Ereigniszeitanalyse" title="Ereigniszeitanalyse">Ereigniszeitanalyse</a></li>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://cdn.christoph.ro/archiv/Schwingfestigkeit.pdf">Zusammenfassung zur Schwingfestigkeitsuntersuchung</a> (PDF; 41 kB)</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li><a href="Deutsches_Institut_f%C3%BCr_Normung" title="Deutsches Institut für Normung">Deutsches Institut für Normung</a>: <i><a href="Liste_der_DIN-Normen/DIN_50000%E2%80%9399999#DIN_50000–59999" class="mw-redirect" title="Liste der DIN-Normen/DIN 50000–99999">DIN 50100</a></i>.</li>

<li>Josef Köhler: <i>Versuchen oder rechnen. Betriebsfestigkeit und Nullbruchlinie</i>. In: <i>Materialwissenschaft und Werkstofftechnik</i>, Jg. 41 (2010), No. 3, Wiley-VCH Verlag, Weinheim <span class="-print"><a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%220933-5137%22&key=cql">0933-5137</a></span></span></li>

<li>Josef Köhler: <i>Relative Dauerfestigkeit</i>, De Gruyter Oldenbourg Verlag, 2014</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><a href="Karl-Eugen_Kurrer" title="Karl-Eugen Kurrer">K.-E. Kurrer</a>: <i><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.freitag.de/autoren/der-freitag/wenn-eisenbahnrader-mude-werden">Wenn Eisenbahnräder müde werden</a></i> In: <a href="Der_Freitag" title="Der Freitag">der Freitag</a> Nr. 15/2004, 2. April 2004, S. 18.</span>

</li>

<li id="cite_note-:1-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-:1_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Georg Jacobs: <cite style="font-style:italic">Maschinengestaltung</cite>. Mainz Verlag, Aachen 2015, ISBN 3-86130-748-0, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>19–21</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:W%C3%B6hlerversuch&rft.au=Georg+Jacobs&rft.btitle=Maschinengestaltung&rft.date=2015&rft.genre=book&rft.isbn=3861307480&rft.pages=19-21&rft.place=Aachen&rft.pub=Mainz+Verlag" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-:0-3"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-:0_3-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-:0_3-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">Christoph Broeckmann, Paul Beiss: <cite style="font-style:italic">Werkstoffkunde I</cite>. Mainz Verlag, Aachen 2016, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>40–53</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:W%C3%B6hlerversuch&rft.au=Christoph+Broeckmann%2C+Paul+Beiss&rft.btitle=Werkstoffkunde+I&rft.date=2016&rft.genre=book&rft.pages=40-53&rft.place=Aachen&rft.pub=Mainz+Verlag" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text">Norm DIN 50100:2016-12 <i>Schwingfestigkeitsversuch - Durchführung und Auswertung von zyklischen Versuchen mit konstanter Lastamplitude für metallische Werkstoffproben und Bauteile</i></span>

</li>

<li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite">tec-science: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.tec-science.com/de/werkstofftechnik/werkstoffpruefung/dauerschwingversuch-wohler-versuch/"><i>Dauerschwingversuch.</i></a> In: <i>tec-science.</i> 13. Juli 2018,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 25. Oktober 2019</span> (deutsch).</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AW%C3%B6hlerversuch&rft.title=Dauerschwingversuch&rft.description=Dauerschwingversuch&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.tec-science.com%2Fde%2Fwerkstofftechnik%2Fwerkstoffpruefung%2Fdauerschwingversuch-wohler-versuch%2F&rft.creator=tec-science&rft.date=2018-07-13&rft.language=de-DE"> </span></span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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