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Sicherheit, Sicherheitsfaktor

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Innerhalb der Materialwissenschaft* werden als Sicherheiten dimensionslose Werte bezeichnet, die das Ergebnis von Festigkeitsberechnungen darstellen. Oft ist hier auch vom Sicherheitsfaktor die Rede. Die Berechnung der Sicherheit im Maschinenbau wird realisiert mit den Grundlagen der Festigkeitslehre* und der technischen Mechanik.
Die Sicherheitswerte besitzen keine physikalische Einheit und werden als Verhältnis der Widerstandsfähigkeit zu einer auftretenden Belastung berechnet. Sicherheiten müssen einen höheren Wert haben als die Mindestwerte der Festigkeit. Deren Höhe hängt vor allem von folgenden Einflussfaktoren ab:

  • Wie genau ist das gewählte Berechnungsmodell?
  • Welche Wahrscheinlichkeit hat das gleichzeitige Auftreten von Höchstwerten bei voneinander unabhängigen Belastungen?
  • Welche Wahrscheinlichkeitsverteilung haben die Werkstoff-Widerstandswerte?
  • Welche Auswirkung hat das Versagen einzelner Bauteile auf das gesamte Tragwerk?

Die Sicherheit gegen unterschiedliche Versagensarten muss in vielen Fällen nachgewiesen werden. Dies kann zum Beispiel der Fall sein für:

  • Sicherheit im Bereich Bruch
  • Sicherheit im Bereich der Verformung und dadurch auftretenden Funktionsverlust
  • Sicherheit im Bereich der Materialermüdung
  • Sicherheit im Bereich der Stabilität, z. B. gegen die Entstehung von Beulen oder Knicken
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2009 Maschinenbau-Wissen.de
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