В Германии стартовало исследование усталости винтов FOSTA P 1797 до конца 2027 года

Репортаж от Wedoany，Высшая школа Висмара (Hochschule Wismar) совместно с Институтом крупных конструкций в производственных технологиях Фраунгофера (Fraunhofer Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP Rostock) и промышленными партнёрами, включая компанию Sonderschrauben Güldner, запустили исследовательский проект «FOSTA P 1797 — оценка усталостной долговечности винтовых соединений гайка-винт из нержавеющей стали при высокоцикловых нагрузках для машиностроения». Проект продлится до декабря 2027 года.

Винты из нержавеющей стали часто используются в промышленных областях, где требуется сочетание механических нагрузок и высокой коррозионной стойкости. Многие соединения в машиностроении, энергетике и морской среде подвергаются длительным циклическим нагрузкам. Расчёт таких соединений в основном выполняется по стандарту VDI 2230 Blatt 1 (издание 2015 года), который признан во всём мире в качестве эталонной методики расчёта винтовых соединений. Проектирование винтовых соединений основывается на усталостной долговечности, однако для винтовых соединений гайка-винт из нержавеющей стали этот аспект до сих пор недостаточно изучен и задокументирован — именно здесь начинается проект FOSTA P 1797.

Проект реализуется в рамках совместных промышленных исследований, финансируется Федеральным министерством экономики и энергетики Германии (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie) на основании решения Бундестага, а Немецкий центр авиации и космонавтики (DLR) выступает в качестве организации-исполнителя. Проект призван ответить на практические вопросы: предварительные исследования показывают, что винты из аустенитной и аустенитно-ферритной нержавеющей стали в области высоких чисел циклов иногда ведут себя иначе, чем винты из углеродистой стали. Для углеродистых винтов обычно предполагается наличие явного предела выносливости, тогда как для винтов из нержавеющей стали предел выносливости не является чётко определённым, и в области высоких чисел циклов возможны разрушения.

Это означает, что существующие допущения могут быть слишком оптимистичными, что напрямую негативно влияет на безопасность компонентов и расчёт винтовых соединений. Неопределённости при проектировании в сочетании с завышенной оценкой усталостной прочности (Schwingfestigkeit) в области высоких чисел циклов могут привести к неожиданным и быстрым повреждениям и отказам, создавая риски для продукции и безопасности, а также затраты на устранение повреждений. Сокращение срока службы изделий может также нанести ущерб репутации предприятия.