Was ist eine SN-Kurve?

Die Wöhlerkurve (SN-Kurve) stellt die Spannungsamplitude (S) in Abhängigkeit von der Anzahl der Lastwechsel bis zum Bruch (N) in einem doppeltlogarithmischen Diagramm dar. Sie charakterisiert das Ermüdungsverhalten eines Werkstoffs und dient zur Vorhersage der Lebensdauer unter zyklischer Belastung.

Was ist die Basquin-Gleichung?

Die Basquin-Gleichung σa = a·N^b (oder äquivalent N = (σa/a)^(1/b)) beschreibt die SN-Kurve im Bereich der Hochzyklusermüdung. Die Konstanten a und b werden durch Materialprüfung bestimmt. Typische Werte für b liegen zwischen -0,05 und -0,12.

Was ist die Ausdauergrenze?

Die Dauerfestigkeitsgrenze (Se) ist die Spannungsamplitude, unterhalb derer ein Werkstoff theoretisch unendlich viele Lastwechsel ohne Versagen aushalten kann. Stahl und Titan weisen typischerweise eine Dauerfestigkeitsgrenze von etwa 10⁶–10⁷ Lastwechseln auf, was ungefähr 40–501 TP3T Zugfestigkeit entspricht. Aluminium und Kupfer besitzen keine echte Dauerfestigkeitsgrenze.

Welche Faktoren beeinflussen die Lebensdauer bei Ermüdung?

Oberflächenbeschaffenheit, Spannungskonzentration (Kerben, Löcher), Mittelspannung, Temperatur, Umgebung (Korrosion), Belastungsart (Biegung vs. Axial vs. Torsion), Eigenspannungen und Materialmikrostruktur beeinflussen die Ermüdungslebensdauer maßgeblich.

Wie genau ist der SN-Ansatz?

Das SN-Verfahren wird häufig für die Hochzyklusermüdung (>10⁴ Zyklen) eingesetzt und liefert plausible Schätzwerte. Allerdings ist die Streuung der Ermüdungsdaten groß – Lebensdauerprognosen weisen typischerweise eine Unsicherheit um den Faktor 2–3 auf. Für kritische Anwendungen sollten probabilistische Verfahren und Prüfungen angewendet werden.

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Ermüdungslebensdauerrechner

Schätzen Sie die Zyklen bis zum Versagen mithilfe der SN-Kurven-Methode und der Basquin-Gleichung ab. Geben Sie die Spannungsamplitude, die Materialkonstanten und die Dauerfestigkeit ein.

SN-KurveBasquin-Gleichung#170

Ergebnisse

Zyklen bis zum Ausfall N

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Basquin Exponent b

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Basquin-Koeffizient a (σ'f)

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Bewertung

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S–N-Kurve (Wöhler-Diagramm)

Basquin-Gleichung (Hochzyklusermüdung)

Die Konstanten A (Ermüdungsfestigkeitskoeffizient) und b Der Ermüdungsfestigkeitsexponent wird aus zwei bekannten Punkten auf der SN-Kurve abgeleitet: (N=1000, σ≈0,9·UTS) und (Ne, Se).

⚠️ Hinweis: Wenn σ_a ≤ Se, hat das Bauteil eine unendliche Lebensdauer (unterhalb der Dauerfestigkeitsgrenze). Dieser Rechner verwendet das vereinfachte Basquin-Verfahren und berücksichtigt weder Mittelspannungen (Goodman/Gerber) noch Korrekturen der Oberflächenbeschaffenheit.

Lebensdauerrechner bei Ermüdung | SN-Kurve | Basquin-Gleichung | Kostenloses Online-Tool

Veröffentlicht von Nikolai Shelkovenko auf 15. Februar 2026 15. Februar 2026

Ergebnisse

Basquin-Gleichung (Hochzyklusermüdung)