Goodman-Diagramm: Ermüdungsnachweis

σa ist die halbe Spannungsdifferenz zwischen Maximum und Minimum eines Zyklus; σm ist deren Mittelwert. Se ist die im Modell verwendete Ermüdungsgrenze bei verschwindender Mittelspannung, Sut die Zugfestigkeit. Die dimensionslose Summe zeigt eine lineare Ausnutzung dieser beiden Grenzwerte. Alle Spannungen müssen mit derselben Definition und Einheit vorliegen. Goodman ist ein vereinfachtes lineares Mittelspannungsmodell. Werkstoffkennwerte, Lastkollektiv und Sicherheitsbeiwerte müssen für jede reale Auslegung separat festgelegt werden. Anwendungsbereich: Wechselbeanspruchung bei gegebener Mittelspannung in einer ersten Ermüdungsbewertung einordnen. Das Zahlenbeispiel Mit Se=200 MPa, Sut=600 MPa, σm=150 MPa und σa=100 MPa ergibt sich 100/200+150/600=0,50+0,25=0,75≤1. Die ideale Goodman-Grenze für diese Mittelspannung wäre σa=200·(1−150/600)=150 MPa. Das ist eine Modellprobe, kein Bauteilfreigabewert verankert die Aussage in einer konkreten Messsituation.

Der Wechselanteil verbraucht σa/Se=100/200=0,50 der normierten Grenze. Die Zugmittelspannung trägt σm/Sut=150/600=0,25 bei. Zusammen ist die Ausnutzung 0,75 und liegt im idealisierten Modell unter eins. Die Rechnung sagt ohne Korrekturen und Sicherheitsfaktor nicht aus, dass ein konkretes Bauteil sicher ist. Goodman ist ein vereinfachtes lineares Mittelspannungsmodell. Werkstoffkennwerte, Lastkollektiv und Sicherheitsbeiwerte müssen für jede reale Auslegung separat festgelegt werden. Die Einheiten dazu sind σa, σm, Se und Sut in derselben Spannungseinheit, z. B. MPa; Ausnutzung dimensionslos. Mit Se=200 MPa, Sut=600 MPa, σm=150 MPa und σa=100 MPa ergibt sich 100/200+150/600=0,50+0,25=0,75≤1. Die ideale Goodman-Grenze für diese Mittelspannung wäre σa=200·(1−150/600)=150 MPa. Das ist eine Modellprobe, kein Bauteilfreigabewert. Das prüft, ob die Bezugsgrößen zusammenpassen.

Eine häufige Lehrschreibweise fordert σa/Se+σm/Sut≤1/n. Ein größeres n verkleinert den zulässigen Bereich. Welche Faktoren in Werkstoffgrenzen oder Lasten bereits enthalten sind, muss dokumentiert werden, damit nichts doppelt angesetzt wird. Verbindliche Bauteilnachweise richten sich nach der zutreffenden Norm und deren Material- und Lastdefinitionen. Goodman ist ein vereinfachtes lineares Mittelspannungsmodell. Werkstoffkennwerte, Lastkollektiv und Sicherheitsbeiwerte müssen für jede reale Auslegung separat festgelegt werden. Geltungsbereich: Die lineare Goodman-Gerade verbindet den Punkt (σm=0, σa=Se) mit (σm=Sut, σa=0). Der dimensionslose linke Ausdruck ist eine Lehr-Ausnutzung; zulässige Auslegung erfordert Werkstoffdaten, Oberflächen-, Größen-, Kerb-, Zuverlässigkeits- und Lastkorrekturen sowie Sicherheitsfaktoren. Die vereinfachte Beziehung wird typischerweise für Zugmittelspannung verwendet. Sie ist weder universelle Lebensdauervorhersage noch normativer Nachweis; Druckmittelspannungen und reale Lastfolgen brauchen fachgerechte Modelle. Eine praktische Anwendung ist Wechselbeanspruchung bei gegebener Mittelspannung in einer ersten Ermüdungsbewertung einordnen.

Ein Wert unter eins liegt innerhalb der idealisierten Geraden aus Wechselfestigkeit und Zugfestigkeit; er ist ein Screening des gewählten Spannungszyklus. Er beweist weder eine bestimmte Lebensdauer noch die Sicherheit des realen Bauteils. Oberflächenzustand, Kerben, Größe, Zuverlässigkeit, Lastkollektiv und Sicherheitsfaktor verändern den Nachweis. Dokumentiere deshalb Materialkennwerte und Korrekturen und behandle den Wert nicht als pauschale Zulassung. Goodman ist ein vereinfachtes lineares Mittelspannungsmodell. Werkstoffkennwerte, Lastkollektiv und Sicherheitsbeiwerte müssen für jede reale Auslegung separat festgelegt werden. Die Rechnung lässt sich mit diesem Fall prüfen: Mit Se=200 MPa, Sut=600 MPa, σm=150 MPa und σa=100 MPa ergibt sich 100/200+150/600=0,50+0,25=0,75≤1. Die ideale Goodman-Grenze für diese Mittelspannung wäre σa=200·(1−150/600)=150 MPa. Das ist eine Modellprobe, kein Bauteilfreigabewert. Behalte dabei Modellgrenzen und Einheiten im Blick.

Die Mittelspannung verschiebt den gesamten Zyklus, während die Amplitude die zyklische Änderung beschreibt. Eine Zugmittelspannung beansprucht die verbleibende Festigkeitsreserve stärker als ein gleich großer Wechselanteil mit Mittelwert null. Goodman modelliert diesen Einfluss linear bis zur Zugfestigkeit. Bei Druckmittelspannung oder komplexen Lastfolgen können andere Diagramme und Zählverfahren geeigneter sein; definiere zuerst Ober- und Unterspannung jedes Zyklus. Goodman ist ein vereinfachtes lineares Mittelspannungsmodell. Werkstoffkennwerte, Lastkollektiv und Sicherheitsbeiwerte müssen für jede reale Auslegung separat festgelegt werden. Die Beziehung beschreibt Die lineare Goodman-Beziehung schätzt, wie Mittelspannung und Spannungsamplitude gemeinsam eine Ermüdungsgrenze beanspruchen. Das hilft, die Zielgröße von benachbarten Größen zu unterscheiden.