Habilitationsthema: "Strength Assessment of Components Subjected to High-Cycle Fatigue Loading – Linking the Mechanics of Materials and Structures"

Zur Anwendung grundlegender materialwissenschaftlicher Erkenntnisse auf Berechnungen im Alltag des Konstrukteurs ist es notwendig, Methoden der Werkstoffmechanik und der Strukturmechanik zu kombinieren. Diese Herangehensweise wird in der vorliegenden Arbeit für die Entwicklung von Berechnungsmethoden zur Dauerschwingfestigkeit von Maschinenbauteilen verfolgt. Als Ausgangspunkt dient die Aufgabe, Eigenspannungen auf Grund von mechanischen Oberflächenverfestigungsverfahren (insbesondere Kugelstrahlen und Festwalzen) sowie ihre Auswirkungen auf die Schwingfestigkeitssteigerung von Bauteilen zu ermitteln. Dazu werden Untersuchungen zur Vorhersage und Beurteilung von Spannungsfeldern und zulässigen Spannungen in der Umgebung von Kerben, Rissen und beliebigen Bauteilfehlern durchgeführt sowie Beziehungen zwischen klassischen maschinenbaulichen und bruchmechanischen Methoden diskutiert. Ein Konzept zur schadenstoleranten Auslegung mit Hilfe eines Haigh-Diagramms für fehlerbehaftete Bauteile wird vorgestellt. Abschließend wird auf mögliche Wechselwirkungen zwischen den Längenskalen des Bauteils und des Werkstoffes eingegangen.