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Die FKM-Richtlinie in der Festigkeitslehre

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Die FKM-Richtlinie legt rechnerische Festigkeitsnachweise für Maschinenbauteile fest. Herausgeber der Richtlinie ist das Forschungskuratorium Maschinenbau e. V. (FKM). FKM ist die Abkürzung für Festigkeitsnachweise für Maschinenbauteile*.

Geschichtlicher Hintergrund

Die FKM-Richtlinie wurde im "Arbeitskreis Bauteilfestigkeit" unter der Leitung der IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH entwickelt. Förderung erfuhr der Arbeitskreis von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" und vom Forschungskuratorium Maschinenbau. Basis der FKM-Richtlinie bildeten die frühere Richtlinie VDI 2226, ehemalige TGL-Standards sowie Regelungen des Eurocode 3, der IIW-Empfehlungen und des DIN 18800, die im Arbeitskreis aktualisiert wurde (aktuelle Ausgabe Nr. 6/September 2012).

Anwendungsbereiche der FKM-Richtlinie

Die Richtlinie kommt im Maschinenbau und weiteren verwandten Industriebereichen zur Anwendung. Durch sie wird unter Beachtung jeglicher relevanter Einflüsse ein rechnerischer Festigkeitsnachweis für stab-, flächen- und volumenförmige Bauteile ermöglicht. Die FKM-Richtlinie beschreibt den Ermüdungs- sowie den statischen Festigkeitsnachweis. Der statische Festigkeitsnachweis kann als Zeit-, Dauer- oder Betriebsfestigkeitsnachweis beschrieben werden. Welche Art des Festigkeitsnachweises angewendet wird, ist von der Beanspruchungscharakteristik abhängig.

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Die Richtlinie gilt für nachfolgende Werkstoffe und deren jeweilige Bauteiltemperaturen:

  • Stahl (auch rostfreier) bei -40 Grad Celsius bis 500 Grad Celsius,
  • Eisengusswerkstoff bei -25 Grad Celsius bis 500 Grad Celsius,
  • Aluminiumwerkstoff bei -25 Grad Celsius bis 200 Grad Celsius (unter Vorbehalt - seit Ausgabe 4 im Jahre 2002).
  • Außerdem für Bauteile, die durch Schweißen sowie mit oder ohne spanabhebende Bearbeitung hergestellt wurden.

Zudem können mit der FKM-Richtlinie Nennspannungen bewertet werden. Eine Bewertung örtlicher, elastisch bestimmter Spannung ist ebenfalls möglich. Für alle Anwendungsfälle ist die FKM-Richtlinie ein einheitlich strukturierter Berechnungsalgorithmus, der aus Anweisungen, Tabellen, Abbildungen und Formeln besteht. Textliche Erklärungen werden nur ergänzt, wenn sie für eine sichere Anwendung erforderlich sind.

Die FKM-Richtlinie ist in zwei Büchern zusammengefasst. Im ersten Buch "Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile" werden der Ermüdungs- und der statische Festigkeitsnachweis behandelt. Das zweite Buch "Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis" beschäftigt sich mit Mängeln an Bauteilen, die bei der Herstellung entstanden sind. Diese Fehler müssen dann mittels Festigkeitsnachweis belegt werden.

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2009 Maschinenbau-Wissen.de
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