FE-Ergebnisse nach FKM
sicher nachweisen
Vorhandene Spannungen aus FEM, Berechnung oder Messung direkt in
belastbare FKM-Nachweise überführen.
Aus Spannung wird ein nachvollziehbarer Festigkeitsnachweis
Mit dem MDESIGN Bauteilfestigkeitsnachweis nach FKM prüfen Sie, ob vorhandene Spannungen aus FEM, Berechnung oder Messung die erforderliche Sicherheit erfüllen. Das Modul unterstützt den rechnerischen Festigkeitsnachweis nach FKM-Richtlinie für Maschinenbauteile.
Besonders stark ist der Einsatz nach einer FE-Analyse: Hauptspannungen, Vergleichsspannungen, Spannungsamplituden oder örtliche Spannungen werden übernommen, mit Werkstoffkennwerten nach FKM kombiniert und als Auslastung, Sicherheit und Nachweisbericht dokumentiert.
Standards schaffen, Engineering beschleunigen
MDESIGN schafft eine einheitliche Grundlage für Berechnungen im gesamten Team. Strukturierte Eingaben, zentral gepflegte Berechnungsgrundlagen und eine durchgängige Dokumentation sorgen dafür, dass Ergebnisse nachvollziehbar und über Projekte hinweg vergleichbar bleiben.
Seit über 40 Jahren unterstützt MDESIGN Unternehmen bei der Berechnung und Auslegung technischer Komponenten – heute mit mehr als 35.000 Anwendern weltweit.
Der direkte Nachweis für vorhandene Spannungen
MDESIGN Bauteilfestigkeit ergänzt FEM und klassische Berechnung um den normorientierten Sicherheitsnachweis nach FKM.
FE-Spannungen bewerten
Vorhandene örtliche Spannungen aus FE-Berechnungen, Messungen oder analytischen Ansätzen können für den Nachweis genutzt werden.
Statisch und dynamisch nachweisen
Das Modul unterstützt statische Festigkeitsnachweise sowie Ermüdungs-, Dauer- und Betriebsfestigkeitsbetrachtungen.
Sicherheit statt Bauchgefühl
Auslastungsgrade, Sicherheitsfaktoren und Diagramme zeigen klar, ob der Nachweis erbracht ist oder kritische Bereiche überarbeitet werden müssen.
Werkstoffdaten nach FKM
Integrierte Werkstoffkennwerte für Stahl, Guss und Aluminium reduzieren manuelle Datenpflege und verbessern die Nachvollziehbarkeit.
Für statische Festigkeit und Ermüdungsfestigkeit
Die FKM-Richtlinie beschreibt statische und Ermüdungsfestigkeitsnachweise. Für den Ermüdungsfall sind je nach Beanspruchungscharakteristik Dauer-, Zeit- oder Betriebsfestigkeitsnachweise möglich.
MDESIGN führt die relevanten Eingaben und Ergebnisse strukturiert zusammen: Spannungen, Werkstoffdaten, Temperaturfaktoren, Sicherheitsfaktoren, Stützzahlen, Rauheitsfaktoren, Mittelspannungseinflüsse und Auslastungsgrade.
Statischer Nachweis
Prüfung der vorhandenen Vergleichsspannung gegen die ertragbare Bauteilfestigkeit inklusive Sicherheitsfaktoren.
Dynamischer Nachweis
Bewertung zyklischer Beanspruchung, Spannungsamplituden, Mittelspannungseinfluss und Lastwechselanzahl.
Örtliche Spannungen
Bewertung von Spannungen im Nachweispunkt, beispielsweise aus FE-Ergebnissen oder Messdaten.
Werkstoffwerte sicher auswählen und direkt für FKM-Nachweise nutzen
MDESIGN technology greift auf strukturierte Werkstoffdaten inklusive Festigkeitswerten, Werkstoffgruppen, Größenbereichen und Kennwerten zu. Neben integrierten Daten lassen sich auch eigene Werkstoffe aus der Firmendatenbank oder vollständig eigene Vorgaben verwenden.
Sicherheitsfaktoren und Auslastungen für Entscheidungen nutzen
Nach der Berechnung stehen alle relevanten Ergebnisse strukturiert und nachvollziehbar zur Verfügung.
Dazu zählen unter anderem Spannungen, Wanddicken, Auslastungen, Sicherheitsbeiwerte und Druckzustände. Grafische Darstellungen erleichtern die schnelle Bewertung kritischer Bereiche und unterstützen die gezielte Optimierung bereits während der Auslegung.
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01
Festigkeitsnachweise Schritt für Schritt erstellen
Die MDESIGN Oberfläche unterstützt die schnelle Definition aller relevanten Randbedingungen und Nachweisparameter.
Bibliotheken und Hilfesysteme erleichtern die sichere Erstellung normgerechter Festigkeitsnachweise.
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02
Nachweissicherheit im Haigh-Diagramm beurteilen
Die Ergebnisse des Festigkeitsnachweises werden im Haigh-Diagramm übersichtlich visualisiert. Dadurch lassen sich Sicherheitsreserven, Spannungsverhältnisse und kritische Belastungszustände schnell erkennen und bewerten.
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Die wichtigsten Ergebnisse automatisch bewertet
MDESIGN ermittelt die relevanten Nachweisgrößen nach FKM-Richtlinie und stellt sie direkt für die technische Bewertung bereit.
Dokumentation und Nachweis auf Knopfdruck
Technische Dokumentation automatisch erstellen.
Alle Eingaben, Normen, Randbedingungen, Ergebnisse und Grafiken werden automatisch zu einer vollständigen Dokumentation zusammengeführt. So entstehen nachvollziehbare Nachweise für interne Entwicklung, Kunden, Prüforganisationen oder Fertigung.
Funktionsumfang des MDESIGN Bauteilfestigkeitsnachweises nach FKM
Die Funktionen sind nach Spannungsnachweis, Bauteilart, Werkstoffen, Einflussgrößen sowie statischer und dynamischer Festigkeitsbewertung gegliedert.
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Nachweis mit örtlichen Spannungen
Eingabewerte
- Hauptspannungen
- Normalspannungen
- Schubspannungen
- Spannungen im Nachweispunkt
- Spannungen im Stützpunkt
- Abstand zum Stützpunkt
- Spannungsverhältnis
- Mittelspannung
- Ausschlagspannung
- Vergleichsspannung
- Lastwechselanzahl
Ausgabewerte
- Vergleichsspannung
- Hydrostatische Spannung
- Mehrachsigkeitsgrad
- Statischer Auslastungsgrad
- Zyklischer Auslastungsgrad
- Gesamtsicherheitsfaktor
- Vergleichssicherheit Dauerfestigkeit
- Vergleichssicherheit gegen Zugfestigkeit
- Vergleichssicherheit gegen Streckgrenze
Beispielhafte Ergebnisgrafik
Beispielhafte grafische Auswertung der 1. Normalspannung. -
Nicht geschweißte Bauteile
Eingabewerte
- Werkstoff
- Bauteilform
- Effektiver Durchmesser
- Temperatur
- Oberflächenrauheit
- Randschichthärtung
- Schutzschicht
- Beanspruchung quer zur Walzrichtung
- Plastische Formzahl
- Art der Stützzahlberechnung
Ausgabewerte
- Bauteil-Zugfestigkeit
- Bauteil-Fließgrenze
- Technologischer Größeneinflussfaktor
- Anisotropiefaktor
- Rauheitsfaktor
- Kerbwirkungszahl
- Werkstoffmechanische Stützzahl
- Plastische Stützzahl
- Statische Bauteilfestigkeit
- Zyklischer Auslastungsrad
- Statischer Auslastungsrad
-
Geschweißte Bauteile
Eingabewerte
- Art der Spannung zum Nachweis
- Strukturspannungen
- Kerbspannungen
- Nahtart
- Art der Schweißverbindung
- Durchgängigkeit
- Nahtgüte
- FAT-Bauteilklasse
- Blechdicke
- Eigenspannungen
- Wärmeeinflusszone
- Entfestigungsfaktor
Ausgabewerte
- Schweißnahtfaktor
- Dickenfaktor
- Eigenspannungsfaktor
- Bauteilwechselfestigkeit
- Ertragbare Amplitude der Dauerfestigkeit
- Ertragbare Amplitude der Betriebsfestigkeit
- Statische Bauteilfestigkeit
- Zyklischer Auslastungsgrad
- Statischer Auslastungsgrad
-
Werkstoffe & Werkstoffkenndaten
- Allgemeiner unlegierter Baustahl
- Schweißgeeigneter Feinkornbaustahl
- Vergütungsstahl
- Einsatzstahl
- Nitrierstahl
- Nichtrostender Stahl
- Stahlguss
- Gusseisen mit Kugelgraphit
- Gusseisen mit Lamellengraphit
- Temperguss
- Aluminiumknetwerkstoff
- Aluminiumgusswerkstoff
- Eigene Werkstoffe
-
Werkstoff- & Temperatureinflüsse
Eingabewerte
- Norm-Zugfestigkeit
- Norm-Fließgrenze
- Bruchdehnung
- Normabmessung
- Bauteilabmessungen
- Temperatur
- Betriebsdauer bei Temperatur
- Wärmebehandlungszustand
Ausgabewerte
- Effektiver Durchmesser
- Technologischer Größenfaktor
- Anisotropiefaktor
- Temperaturfaktor
- Bauteil-Zugfestigkeit
- Bauteil-Fließgrenze
- Bauteil-Warmfestigkeit
- Bauteil-Warmdehngrenze
- Bauteil-Zeitstandfestigkeit
- Bauteil-1%-Zeitdehngrenze
-
Statische Festigkeitsbewertung
Eingabewerte
- Lastannahmen
- Schadensfolgen
- Wahrscheinlichkeit des Auftretens
- Gussqualität
- Plastische Formzahl
- Vergleichsspannung
- Hydrostatische Spannung
Ausgabewerte
- Gesamtsicherheitsfaktor
- Ertragbare Gesamtdehnung
- Plastische Stützzahl
- Statische Bauteilfestigkeit
- Auslastungsgrad der Vergleichsspannung
- Vergleichssicherheit gegen Zugfestigkeit
- Vergleichssicherheit gegen Streckgrenze
-
Ermüdungsfestigkeitsbewertung
Eingabewerte
- Lastwechselanzahl
- Beanspruchungsart
- Spannungsverhältnis
- Mittelspannung
- Ausschlagspannung
- Überlastungsfall
- Inspektion
- Schadensfolgen
- Spannungsgefälle
- Oberflächenrauheit
Ausgabewerte
- Mittelspannungsfaktor
- Betriebsfestigkeitsfaktor
- Bauteilwechselfestigkeit
- Ertragbare Amplitude der Dauerfestigkeit
- Ertragbare Amplitude der Betriebsfestigkeit
- Zyklischer Auslastungsgrad
- Zyklischer Auslastungsgrad für zusammengesetzte Beanspruchungen
- Vergleichssicherheit Dauerfestigkeit
-
Stützwirkung & Oberflächeneinflüsse
Eingabewerte
- Spannungen am Nachweispunkt
- Spannungen am Stützpunkt
- Abstand zum Stützpunkt
- Kerbradius
- Bauteildicke
- Oberflächenrauheit
- Schutzschicht
Ausgabewerte
- Bezogenes Spannungsgefälle
- Stützzahl nach Stieler
- Statistische Stützzahl
- Verformungsmechanische Stützzahl
- Bruchmechanische Stützzahl
- Werkstoffmechanische Stützzahl
- Rauheitsfaktor
- Kerbwirkungszahl
- Konstruktionsfaktor
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