Schubfestigkeitsfaktor

Der Schubfestigkeitsfaktor  f_τ$=\frac{Schubfestigkeit}{\mathrm{Zugfestigkeit}}$  ist experimentell zu bestimmen. Er ist abhängig von Temperatur, Beanspruchungsgeschwindigkeit, Feuchtegrad und Mehraxialität des verwendeten Werkstoffs im Bauteil. Der Schubfestigkeitsfaktor wird verwendet um die Versagenshypothese zu wählen. Für spröde Materialen ist die Normalspannungshypothese geeignet. Die Normalspannungshypothese geht von der Annahme aus, dass ein Werkstoffversagen immer senkrecht zur Richtung der größten positiven Hauptnormalspannung versagt. Für duktile Materialen findet die Gestaltänderungshypothese Anwendung. Hierbei ist das Versagen infolge Fließen entscheidend.

Der Schubfestigkeitsfaktor ${\displaystyle f_{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}}$ geht in die Interaktionsgleichung ${\displaystyle {\mathrm{\sigma <!--\; \sigma \; -->}}_v=q\cdot <!--\; \cdot \; -->{\mathrm{\sigma <!--\; \sigma \; -->}}_{V,NH}+(1-<!--\; -\; -->q)\cdot <!--\; \cdot \; -->{\mathrm{\sigma <!--\; \sigma \; -->}}_{V,Mises}}$ über den Steuerparameter ${\displaystyle q=\frac{\sqrt{(}3)-<!--\; -\; -->(1/f_{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}})}{\sqrt{(}3)-<!--\; -\; -->1}}$ ein. Somit wird die resultierende Vergleichsspannung ${\displaystyle {\mathrm{\sigma <!--\; \sigma \; -->}}_v}$ aus der Vergleichsspannung nach Normalspannungshypothese ${\displaystyle {\mathrm{\sigma <!--\; \sigma \; -->}}_{v,NH}}$ und der Vergleichsspannung nach Gestaltänderungshypothese ${\displaystyle {\mathrm{\sigma <!--\; \sigma \; -->}}_{v,Mises}}$ ermittelt.

Folglich führt ein Wert von ${\displaystyle f_{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}=1.0}$ zu einer reinen Vergleichsspannung nach Normalspannungshypothese und ein Wert von ${\displaystyle f_{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}=\frac{1}{\sqrt{(}3)}\approx <!--\; \approx \; -->0.577}$ zu einer reinen Vergleichsspannung nach Gestaltänderungshypothese.