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Zyklisch beanspruchte Bauteile müssen in Deutschland auf ihre Betriebsfestigkeit hin überprüft werden, denn sie ist bei diesen Teilen von enormer Bedeutung. Schließlich müssen sowohl Fahrzeuge wie auch Maschinen langfristig einsetzbar und betriebsfest gefertigt werden, um Kosten zu reduzieren und die Sicherheit in Unternehmen zu erhöhen.
Die Betriebsfestigkeitsprüfung ist ein Fachgebiet aus dem Bereich des Maschinenbaus und des Bauingenieurwesens, wobei sie im Bereich der Konstruktion und der Werkstofftechnik zu suchen ist. Sie beschäftigt sich in erster Linie mit der Bemessung dieser Bauteile sowie mit der Berechnung der Bauteillebensdauer.

Übrigens werden auch moderne Fahrräder aus Carbon verschiedenster Prüfungen in eigens dafür entwickelten Prüflabors unterzogen. Dabei müssen international gängige Standards eingehalten werden. Kein renommierter Fahrrad Hersteller verzichtet mehr auf solch teils sehr aufwendige und kostspielige Prüfverfahren.

Zur Betriebsfestigkeitsprüfung gehört unter anderem die Prüfung der statischen Belastung, etwa auf ein Brechen der Teile oder aber deren Verformung. Insbesondere dann, wenn die Bauteile einer wechselnden oder einer schwingenden Belastung ausgesetzt sind, muss die Betriebsfestigkeitsprüfung genau durchgeführt werden um zu verhindern, dass die Bauteile nicht bereits unter der statisch ertragbaren Grenze versagen.

Bei der Betriebsfestigkeitsprüfung unterscheidet man grundsätzlich zwei verschiedene Bereiche. Dies ist zum einen die dauerfeste Bemessung. Diese Messmethode wurde bereits im 18. Jahrhundert durchgeführt und liefert noch heute wichtige und vor allem zuverlässige Informationen. Bei dieser Methode wird ein Bauteil unendlich vielen Schwingungen ausgesetzt, wobei die maximale Beanspruchung hierbei nicht erreicht wird. Auch Verschleißschäden, etwa durch Korrosion, werden hierbei nicht berücksichtigt. Teile, die dieser Betriebsfestigkeitsprüfung standhalten, weisen theoretisch eine unendliche Lebensdauer auf, da in der Realität diese Belastungen nie auftreten. Diese Betriebsfestigkeitsprüfung wird unter anderem bei Komponenten im Schienenverkehr wie etwa Radsatzwellen angewandt.

Neben der dauerfesten Messmethode wird auch die Methode der betriebsfesten Bemessung angewandt. Bauteile müssen bei dieser Methode der Betriebsfestigkeitsprüfung eine gewisse Anzahl an Lastwechseln ertragen. Mit dieser Methode werden unter anderem Bauteile für den Brücken- und Fassadenbau sowie den Flugzeugbau geprüft.

Die Betriebsfestigkeitsprüfung dient in erster Linie der Möglichkeit, Bauteile leichter zu fertigen, um damit auch deren Masse zu reduzieren. Insbesondere bei Fahr- und Flugzeugen ist dies enorm wichtig, um Treibstoffkosten einzusparen. Daneben müssen die Bauteile natürlich auch ihre vorbestimmte Funktion erfüllen.

Webtipps:
Festigkeitsprüfungen sind auch bei Türen und Haustüren üblich, insbesondere wenn es um den Einbruchschutz geht.