Zählverfahren

Ein Zählverfahren ist ein statistischer Auswertungsalgorithmus der Betriebsfestigkeit innerhalb des Fachgebietes der Werkstofftechnik. Zählverfahren werden verwendet, um einen regellose Beanspruchungs-Zeit-Verlauf auf ein Lastkollektiv zu reduzieren. Dieses Lastkollektiv bildet die Grundlage für einen Betriebsfestigkeitsversuch oder eine theoretische Festigkeitsbeurteilung durch Vergleich mit einer entsprechenden Wöhler-Linie.

Ein Zählverfahren erfasst eines oder mehrere der folgenden Merkmale des Beanspruchungs-Zeit-Verlaufs:

• die Umkehrpunkte der Beanspruchung, das heißt entweder ein Maximum oder ein Minimum,
• die Größe des Bereichs zwischen einem Minimum und dem folgenden Maximum der Beanspruchung oder umgekehrt,
• die Beanspruchung überschreitet eine vorgegebene Klassengrenze in positiver oder negativer Richtung.

Verfahren bei denen ein Merkmal erfasst wird, werden einparametrig genannt. Häufig verwendete einparametrige Zählverfahren sind:

• Spitzenzählung (engl.: peak counting). Es werden die Maxima oberhalb und die Minima unterhalb der Grundbeanspruchung gezählt.
• Spitzenzählung zwischen Grundbeanspruchungsdurchgängen (engl.: peak-between-means counting). Es werden nur die größten Maxima oder die kleinsten Minima zwischen zwei Grundbeanspruchungsdurchgängen gezählt, dadurch werden kleine Zwischenschwingungen vernachlässigt.
• Bereichszählung (engl.: range counting). Es wird die Größe von positiven und negativen Bereichen zwischen zwei Umkehrpunkten gezählt.
• Bereichspaarzählung (engl.: range-pair counting).
• Klassengrenzenüberschreitungszählung (engl.: level crossing counting). Es werden Überschreitungen von vorgegebenen Klassengrenzen gezählt.
• Klassengrenzenüberschreitungszählung mit Rückstellbreiten (engl.: restricted level crossing counting). Dieses Verfahren ist eine Abwandlung der Klassengrenzenüberschreitungszählung. Die Überschreitungen der vorgegebenen Klassengrenze werden erst gezählt, wenn die Beanspruchung unter eine zweite zugehörige Klassengrenze zurückfällt. Die Differenz zwischen der ersten und der zweiten zugehörigen Klassengrenze ist die Rückstellbreite. Dadurch werden kleinere Zwischenschwingungen aus dem Zählergebnis herausgefiltert.

Verfahren bei denen zwei Merkmale erfasst werden, werden zweiparametrig genannt. Häufig verwendete zweiparametrige Zählverfahren sind:

• Bereichs- und Mittelwertzählung (engl.: range-mean counting).
• Bereichspaar- und Mittelwertzählung (engl.: rainflow counting).

Literatur

• Otto Buxbaum: Betriebsfestigkeit, Verlag Stahleisen mbH, 1986
• Erwin Haibach: Betriebsfestigkeit, VDI Verlag, 1989

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