Forschung

Fatigue behavior of bolted joints with zinc-based corrosion protection

Kurzdarstellung

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wurde das Ermüdungsverhalten von Schraubenverbindungen hinsichtlich des Schmierstoff- und Beschichtungseinflusses auf Basis experimenteller Untersuchungen, unterstützt von numerischen Berechnungen, analysiert.

Aktuell angewandte Regelwerke, wie beispielsweise die VDI-Richtlinie 2230, berücksichtigen keinen Schmierstoff- und Oberflächeneinfluss in der Auslegung der Ermüdungsfestigkeit. Ausnahme stellt die Feuerverzinkung dar, die über eine Abminderung von -20 % Berücksichtigung findet. Die Berechnung erfolgt ausschließlich auf Basis des Nenndurchmessers. Die praxisrelevanten galvanischen Korrosionsschutzsysteme und die nicht-elektrolytischen erzeugten Zinklamellensysteme zeigen hingegen ebenfalls einen Einfluss auf die Ermüdungsbeanspruchbarkeit (KREMER, WEBER, SIMONSEN, u.a.). Das Schmierstoffe, die den Einfluss der aus dem Schichtsystem hervorgeht überlagern, die Lebensdauer ebenfalls beeinflussen, findet keinerlei Berücksichtigung. Schraubenverbindungen bilden infolge der funktionsbedingten Gestaltung, der Lasteinleitung über Kontaktflächen und der daraus resultierenden Lastverteilung eine hochkomplexe Beanspruchungssituation ab. Die Fragestellung beinhaltet daher eine differenzierte Betrachtungsweise, in der Form, dass eine isolierte Bewertung des Oberflächeneinflusses, wie auch eine Bewertung des komplexen Systems Schraube-Mutter-Verbindung mit Schmierstoff- und Oberflächeneinfluss möglich sein soll