Tellerfeder

Eine Tellerfeder ist ständig einer zyklischen Belastung ausgesetzt, die mit einer bestimmten Frequenz pulsiert. Es wird nachgewiesen, dass die Tellerfeder im Betrieb dauerfest ist.

Die maximale, statische Vergleichsspannung nach v. Mises tritt an der unteren Randfaser auf. Es handelt sich um eine Druckspannung von 351 N/mm². Das Vorzeichen der Vergleichsspannung richtet sich nach dem Vorzeichen der 1. Hauptspannung. Die max. Vergleichsspannung liegt weit unterhalb der Zugfestigkeit.

Der Dauerfestigkeitsnachweis wird mit der DIN 15018 und der FKM Richtlinie erbracht. Der Nachweis erfolgt mit örtlichen Strukturspannungen. Die Kerben sind im Finite Elemente Modell abgebildet. Eine Schweißnaht ist nicht vorhanden.

Die dimensionslose Vergleichsspannung für Flächentragwerke nach DIN 15018 beträgt <= 0.69 und ist somit kleiner als 1.1. Im Sinne der DIN 15018 ist die Tellerfeder dauerfest.

Die FKM Richtlinie erfordert im 1. Schritt einen sog. statischen Nachweis. Dieser berücksichtigt Merkmale des Bauteils wie Konstruktionsfaktor, Bauteilfestigkeit, usw. Der statische Nachweis ist gelungen, wenn der Auslastungsgrad <= 1.0 ist. Das ist hier der Fall.

Der Dauerfestigkeitsnachweis mit örtlichen Strukturspannungen nach FKM Richtlinie liefert einen Auslastungsgrad von 0.47, also kleiner als 1.0. Auch dieser Nachweis bestätigt die Dauerfestigkeit der Tellerfeder.

Das Beispiel Tellerfeder bestätigt die Erfahrungstatsache, daß die „alte“ DIN 15018 wesentlich konservativer ist als die „neue“ FKM Richtlinie.