Using a simple atmospheric model, the difference between the solutions of the primitive and the quasi‐hydrostatic equations is demonstrated. The results show that the quasi‐hydrostatic processes are largely determined by the initial field of pressure wherever the meteorological “noise”‐phenomena (in the form of short‐period oscillations about a trend of the meteorological elements) depend on the initial field of the non‐geostrophic windcomponents. This trend can be computed with sufficient accurracy also by a numerical integration of the primitive equations, which are mathematically simpler to handle than the quasi‐hydrostatic equations. In this case the initial wind fields can be computed from the observed pressure field by using the geostrophic approximation. To find the trend the results have to be smoothed.
Betriebsfestigkeitsnachweise von Bauteilen werden häufig nach dem Nennspannungskonzept geführt. Einen zentralen Punkt bildet dabei die lineare Schadensakkumulation nach Palmgren und Miner. Statistische Auswertungen zeigen, dass diese Lebensdauerabschätzung im Mittel auf der unsicheren Seite liegt und ihre Treffsicherheit gering ist. Eine höhere Treffsicherheit ist wünschenswert. Die bisherige Verwendung von effektiven Schadenssummen stellt nur eine Anpassung des Mittelwertes dar, ohne die Treffsicherheit zu verbessern. Verbesserungen von Palmgren‐Miner original, die sich in den vergangenen Jahrzehnten in der Praxis durchgesetzt haben, sind vor allem durch Modifikationen erzielt worden, die den Amplituden unterhalb der Dauerfestigkeit eine zusätzliche Schädigung beimessen. In der vorliegenden Arbeit wird ein anderer Weg beschritten. Der in statistischen Vergleichen von rechnerischer und experimenteller Lebensdauer erkennbare Einfluss der Kollektivform und Wöhlerlinienneigung auf den Verlauf der Gaßnerlinie soll durch eine Korrekturfunktion erfasst werden. Die Überprüfung der Verbesserung der Lebensdauerabschätzung kann anhand vorliegender Versuchsreihen mit Proben aus Stahl vorgenommen werden. Weiterhin wird mithilfe von Variationsrechnungen untersucht inwieweit die bei zwei Palmgren‐Miner‐Modifikationen verwendeten Festlegungen (Haibach, Liu/Zenner) optimale Anpassungen darstellen.
The year 2014 marked the 100th anniversary of August Wöhler's death. On that occasion the authors wrote a book about his scientific work, his work on the safety of components and structures in the emerging industrial society, his life and his significance for the historical development in the field of fatigue strength of components and structures [1]. Those investigations were accomplished in cooperation with the DVM (German Association for Materials Research and Testing). As national and international events have shown [2], that book is of great interest. Therefore, an English version suggested itself, not least because of the 200th anniversary of Wöhler's birth in 2019. August Wöhler was an interesting and unique character, influenced by the 19th century Industrial Revolution, especially railway development. The spread of that new technology caused numerous problems. Fractures occurred on axles, wheels and rails at stresses below the component's static fracture strength. Through systematic tests, August Wöhler was able to prove that repeated stresses far below the static strength might lead to fractures. The present article gives a brief overview of Wöhler's life and achievements.
Kurzfassung Die Auslegung schwingend beanspruchter Bauteile setzt häufig experimentell ermittelte Wöhlerlinien voraus. Diese werden aus Einstufenschwingversuchen bestimmt. Die Auswertung solcher Versuche erfordert statistische Verfahren. Neben der mittleren 50%-Wöhlerlinie muss auch das Streuverhalten der Experimente analysiert werden. Der vorliegende Beitrag gibt Hinweise zur Abschätzung der Standardabweichung aus einer Stichprobe von Wöhlerversuchen. Zur Korrektur der systematischen Unterschätzung der Standardabweichung bei geringen Stichprobenumfängen werden Näherungslösungen angegeben. Dabei wird zwischen Versuchen nach dem Horizonten- und dem Perlenschnurverfahren unterschieden.
Using a simple ;itniospheric model, the difference between the solutions of the primitive and the quasi-hydrostatic equations is demonstrated. The results show that the quasi-hydrostatic processes are largely determined by the initial field of pressure wherever the meteorological "noise"-phenomena (in the form of short-period oscillations about a trend of the meteorological elements) depend on the initial field of the non-geostrophic windcomponents. This trend can be computed with sufficient accurracy also by a numerical integration of the primitive equations, which arc mathematically simpler to handle than the quasi-hydrostatic equations. In this case the initial wind fields can be computed from the observed pressure field by using the geostrophic approximation. To find the trend the results have to be smoothed.
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