Kerbwirkung: Unterschied zwischen den Versionen

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*Beim Öffnen von Verpackungsmaterialien, diese sind oft mehr oder weniger gut eingeritzt (gekerbt) um die Verpackung an dieser Kerbe weiter aufzureißen. (Perforation von Papier) (Aufreißlaschen an Getränkedosen)
 
*Beim Öffnen von Verpackungsmaterialien, diese sind oft mehr oder weniger gut eingeritzt (gekerbt) um die Verpackung an dieser Kerbe weiter aufzureißen. (Perforation von Papier) (Aufreißlaschen an Getränkedosen)
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--[[Benutzer:Egmont|Egmont]]

Version vom 11. Oktober 2008, 10:16 Uhr

Kerbwirkung

Die meisten Bauteile weichen von der Idealform des Probestabes mehr oder weniger ab,
hauptsächlich durch Kerben jeder Form, wie Wellenabsätzen, Keilnuten, Bohrungen, Naben und Anrisse infolge der Bearbeitung.
Kurz gesagt durch jede auch noch so kleine Art der Querschnittsveränderung.

Durch diese Kerbe entstehen örtliche Spannungsspitzen, welche die Festigkeit des Körpers mindern. Erfahrungsgemäß beeinflussen derartige Kerben im Falle der Beanspruchung der Materialien den Spannungs-Zustand im Innern in der Weise, daß eine Konzentration der Spannungen im Kerbgrunde stattfindet. Um diese Beanspruchungsspitzen abzufangen müssen die Bauteile entsprechend Dimensioniert werden um die gewollte Lebensdauer zu erreichen.

In der Technik schenkt man der Kerbwirkung sehr aufmerksame Beachtung. Man kennt die Herabsetzung der Festigkeit durch Kerbwirkung und man beabsichtigt, mit der Beseitigung der Kerben und der Kerbwirkung durch mechanische oder chemische Behandlung die Festigkeit zu erhöhen. Die Form der Kerbe spielt dabei ein gewichtige Rolle. Spitze oder tiefe Kerben wirken erheblich stärker als gut ausgerundete oder flache Kerben.

Hochlegierte und gehärtete Stähle sind kerbempfindlicher als z.B.Grauguß und Leichtmetalllegierungen.
Diese Unterschiede werden bei der Dimensionierung berücksichtigt durch die sog.Kerbempfindlichkeitszahl.

Da die Riefen und Risse der Oberfläche ebenfalls den Spannungsbetrag beeinflussen, wird vielfach auch noch die Oberflächenzahl in die Betrachtung mit einbezogen.

Vorteile

Die Kerbwirkung kannn man sich aber auch positiv zu nutze machen durch z.B.

  • Sollbruchstellen, bei gewissen Bauteilen wo mit Materialermüdung durch Überbelastung zu rechnen ist kann man konstruktiv an einfach zugänglichen Stellen sog. Sollbruchstellen einbringen. Damit erreicht man die lokale Positionierung der Bruchstelle. Vorteil ist daraufhin die einfache und kostengünstige Reparatur.
  • Beim "Schneiden" von Fliesen oder Glas wird das Material mit einem härteren Material (meist Diamant) eingeritzt um den Werkstoff dann gezielt an der angeritzten Kerbe entlang brechen zu lassen.
  • Beim Öffnen von Verpackungsmaterialien, diese sind oft mehr oder weniger gut eingeritzt (gekerbt) um die Verpackung an dieser Kerbe weiter aufzureißen. (Perforation von Papier) (Aufreißlaschen an Getränkedosen)


--Egmont