Smith-Diagramm

Zur Festigkeitsberechnung dynamisch beanspruchter Bauteile verwendet man in der Werkstofftechnik das Smith-Diagramm (Bild1), wobei hier die Abhängigkeit von Mittelspannung, Amplitude, Spannung und Dauerfestigkeit dargestellt wird (vgl. dazu Haigh-Diagramm).

Dabei wird die Oberspannung δo bzw. die Unterspannung δu als Funktion der Mittelspannung δm aufgetragen. Das Diagramm wird durch eine Parallele zur Abszisse in Höhe der Streckgrenze abgeschnitten, da Dauerbeanspruchungen über diesen Bereich hinaus nicht zulässig sind. Auf diese Weise werden plastische Verformungen verhindert.

Im Diagramm lassen sich die Zusammenhänge zwischen Mittelspannung, Spannungsamplitude, Oberspannung und Unterspannung in anschaulicher Weise darstellen. Das Smith-Diagramm gilt nur für eine bestimmte Lastwechselzahl. Es stellt also einen Querschnitt in der Wöhlerlinie dar. Je stärker die Kerbwirkungen und Eigenspannungen eines Bauteils sind, desto mehr nähert sich das Smith-Diagramm zwei parallelen Geraden, d.h. die Spannungsdifferenz Δδ = 2 δa ist hier nahezu konstant.

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