Das Ziel dieses Forschungsprojektes besteht darin, das Ermüdungsverhalten für Schrauben großer Durchmesser unter Einfluss der Mittelspannung, des Beschichtungs- und Randschichtzustands ganzheitlich zu untersuchen.
In den Bemessungsgrundlagen werden diese Einflussfaktoren, abhängig vom jeweils herangezogenen Regelwerk, bisher sehr uneinheitlich berücksichtigt. Insbesondere für Schrauben großer Durchmesser, wie sie zum Beispiel bei Windenergieanlagen in hoher Stückzahl zum Einsatz kommen, war eine experimentelle Grundlage zur Bewertung verschiedener Einflüsse in der Vergangenheit nur sehr begrenzt verfügbar. Daraus resultieren für KMUs, wie bspw. Ingenieurbüros, oftmals eine erhebliche Konservativität in der Bemessung oder kostenintensive Zertifizierungsprozesse mit aufwendigen Einzeluntersuchungen.
Die geplanten Schwingfestigkeitsversuche im HCF-Bereich sowie VHCF-Bereich sollen diesem entgegenwirken. Ergänzend dazu erfolgt eine begleitende in-situ Schallemissionsmessung zur Überwachung der Rissinitiierung und des Risswachstums in Kombination mit zerstörungsfreier µ-Computertomografie. Zudem geben Röntgendiffraktometrie sowie Messungen der µmagnetischen Eigenschaften Aufschluss über das Eigenspannungsverhalten im Gewindegrund vor und nach zyklischer Beanspruchung. Der Kenntnisstand über das Ermüdungsverhalten von Schrauben im VHCF-Bereich unter Betrachtung der Herstellungseinflüsse soll aufgrund der geringen Datenbasis erweitert werden. Das geplante Forschungsvorhaben stellt damit einen Beitrag zur Erweiterung und Anpassung des EC3-Kerbfallkatalogs dar und sichert damit die Wettbewerbsfähigkeit der KMUs.
