Coffin-Manson-Modell

Die Coffin-Manson-Beziehung beschreibt in der Werkstofftechnik den Verlauf der Dehnungswöhlerlinie im Low-Cycle-Fatigue-Bereich (LCF), also etwa im Bereich von 1 bis 10⁵ Schwingspielen. In diesem Bereich werden Bauteile so stark beansprucht, dass im Zyklus plastische Verformungen auftreten. Laut Coffin und Manson ist im LCF-Bereich i. W. die plastische Dehnungsamplitude lebensdauerbestimmend:

${\displaystyle {\frac {\Delta \epsilon _{\mathrm {pl} }}{2}}=\epsilon _{\mathrm {f} }'\cdot (N_{\mathrm {B} })^{c}}$.

• ${\displaystyle \epsilon _{\mathrm {f} }'}$ = Ermüdungsduktilitätskoeffizient, entspricht in etwa der wahren Dehnung beim Bruch (im quasistatischen Zugversuch).
• ${\displaystyle c}$ = Ermüdungsduktiliät; für duktile Werkstoffe gilt: ${\displaystyle -0{,}7\leq c\leq -0{,}5}$.
• ${\displaystyle N_{\mathrm {B} }}$ = Zahl der Zyklen bis zum Bruch.

In einer doppeltlogarithmischen Auftragung ergibt sich daraus eine fallende Gerade, wobei gegenüber dem normalen Wöhlerdiagramm auf der Ordinate jetzt ${\displaystyle \log \left({\frac {\Delta \epsilon _{\mathrm {pl} }}{2}}\right)}$ aufgetragen wird.

Siehe auch

• Basquin-Gleichung

Literatur

• Ralf Bürgel, Hans Jürgen Maier, Thomas Niendorf: Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik: Grundlagen, Werkstoffbeanspruchungen, Hochtemperaturlegierungen und -beschichtungen, Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden 2015, ISBN 978-3-658-10591-4, S. 196–200