Ein einfaches Hilfsmittel zum Konstruieren mit Keramik

Autor: G. Willmann, W. H. Rentzsch
Rok vydání: 2002
Předmět:
Zdroj: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. 33:184-189
ISSN: 1521-4052
0933-5137
DOI: 10.1002/1521-4052(200204)33:4<184::aid-mawe184>3.0.co;2-o
Popis: Keramik wird erfolgreich fur Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Sicherheit eingesetzt. Basis fur die Bewertung konstruktiver Entwurfe sind heute die Modelle der linear-elastischen Bruchmechanik, sowie die Weibull-Statistik. Allerdings fehlen immer noch einfache Hilfsmittel, mit denen Bewertungen von Entwurfen moglich sind. Mit dem Konzept eines Sicherheitsbeiwertes, das die Grosen Weibull-Modul, Ausfallwahrscheinlichkeit und zulassige Zugspannung verknupft, wird ein Versagenskriterium und damit ein Hilfsmittel zur Bewertung von Entwurfen keramischer Bauteile diskutiert. Das Konzept des Sicherheitsbeiwertes setzt voraus, dass die Spannungsintensitaten KI, die im Betrieb auftreten, stets unter dem Fatigue Limit KIo liegen, so dass kein unterkritisches Risswachstum auftritt. Dass dieses Konzept sinnvoll und erfolgreich anwendbar ist, konnte an keramischen Implantaten fur den Huftgelenkersatz nachgewiesen werden. A Simple Tool for Designing with Ceramics Today ceramics are successfully used for applications demanding high reliability. When evaluating ceramic designs the models used are based on linear-elastic fracture mechanics and Weibull-statistics. Nevertheless there is need for simple methods for evaluating designs. A safety factor based on the Weibull-modulus, failure probability, and approved tensile stress may be used for evaluating designs of ceramic components. The prerequisite for using this concept is that the stress intensity KI is always below the fatigue limit KIo. If so, subcritical crack growth does not occur. An analysis of retrieved ceramic hip implants proves that this concept works.
Databáze: OpenAIRE
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