Approaches to fatigue life assessment applied in the very high cycle regime

Designers and calculation engineers are becoming increasingly interested in the latest results on very high cycle fatigue (VHCF). Often, the influence of loading with a very high number of cycles on component behaviour is estimated conservatively, but the exact safety margin is unknown. This paper gives an overview of failure mechanisms in the HCF‐ and VHCF‐regions and of material and component related influences, which have to be considered in the fatigue life assessment. The state of the art of design codes, recommendations from the literature and initial investigations on variable amplitude loading in the VHCF‐regime are presented. This review indicates that further research activities are necessary to improve fatigue life assessment in order to allow a reduction of safety margins. In den letzten Jahren hat das Interesse am Schwingfestigkeitsverhalten bei sehr hohen Schwingspielzahlen (VHCF‐Bereich) bei Konstrukteuren und Berechnungsingenieuren zugenommen. In der Praxis wird der Einfluss der Belastungen mit sehr hohen Schwingspielzahlen auf das Bauteilverhalten oft konservativ abgeschätzt, wobei die tatsächlichen Sicherheiten nicht bekannt sind. Im Artikel wird ein Überblick über die Versagensmechanismen im HCF‐ und VHCF‐Bereich gegeben und werkstoff‐ und bauteilabhängige Einflussfaktoren, die im Schwingfestigkeitsnachweis berücksichtigt werden müssen, zusammengefasst. Der Stand der Technik von Regelwerken, Empfehlungen aus der Literatur und erste Untersuchungen unter Belastung mit variablen Amplituden im VHCF‐Bereich werden vorgestellt. Der Überblick zeigt, dass weitere Untersuchungen notwendig sind, um den Ermüdungsfestigkeitsnachweis zu verbessern und eine Verminderung von Sicherheitsfaktoren zu ermöglichen.