Die Dissertation widmet sich der rechnerischen Lebensdauerabschätzung laufender Drahtseile, die in verschiedensten Applikationen verwendet werden. Konkret wird die Methode Leipzig, als eine der etablierten Vorgehensweisen für die Ermittlung ertragbarer Biegewechselanzahlen für die Betriebs- und Lebensdauer laufender Drahtseile umfassend beschrieben und weiterentwickelt. Die Arbeit stellt somit den Stand der Technik in Bezug auf diese Methode dar. Neben den detaillierten Darstellungen der Herleitung der Methode, werden auch weiterführende Herangehensweisen für eine umfangreiche Analyse von Seiltrieben beschrieben sowie Hinweise und Einschätzungen zur aktuellen normativen Entwicklung hinsichtlich Auslegung und Nachweis von Drahtseilen gegeben. In Bezug auf unterschiedliche Drahtnennfestigkeiten, Verdichtungsverfahren und Grade der inneren Seilschädigung, wurden Versuchsreihen durchgeführt und ausgewertet, um dessen verbesserte Berücksichtigung innerhalb der Lebensdauerabschätzung mit der Methode Leipzig herzuleiten. Im Ergebnis werden Anpassungen für eine veränderte Interpretation der Gesamtbeanspruchung vorgestellt, die nachweislich die Genauigkeit der Lebensdauerabschätzung erhöhen und damit der steigenden Relevanz dieser Analysen Rechnung trägt. / The dissertation is dedicated to the calculative lifetime estimation of running wire ropes, which are used in a wide variety of applications. Specifically, the Leipzig method is comprehensively described and further developed as one of the established procedures for determining endurable numbers of bending cycles for the service life and lifetime of running wire ropes. The thesis thus represents the state of the art with regard to this method. In addition to the detailed presentation of the derivation of the method, further approaches for a detailed analysis of rope drives are described as well as information and assessments on the current normative development with regard to the design and proof of wire ropes. With regard to different nominal wire strengths, compaction methods and degrees of internal rope deterioration, test series were carried out and evaluated in order to derive their improved consideration within the lifetime estimation with the Leipzig method. As a result, adjustments for a modified interpretation of the overall stress are presented, which have been shown to increase the accuracy of the lifetime estimation and thus take into account the increasing relevance of these analyses.

In dieser Arbeit wird das Verhalten von gewickelten Seilen aus Stahllitze unter Zug- und Biegebelastung mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente untersucht. Ausgehend von dem Modell einer einfachen Litze mit einem Kern- und sechs Außendrähten erfolgt eine ausführliche Analyse der Spannungsverteilung sowohl bei rein axialer Belastung als auch bei Biegung über eine Seilscheibe. Darauf aufbauend wird das Simulationsmodell schrittweise um komplexere Seilkonstruktionen bis hin zu zweifachen Verseilungen erweitert. Daran schließt sich die Untersuchung der inneren Belastungen bei Einbettung in ein Elastomer an, wie dies bei Zugsträngen in Riemengetrieben der Fall ist, sowie der spezifischen Einflüsse der Verzahnung auf die Seilbeanspruchung bei Zahnriemengetrieben. Des weiteren wird eine Möglichkeit der Validierung der Modelle vorgestellt, die ein experimentelles Ermitteln der Relativverschiebungen der Filamente auch im Inneren des Seils zulässt. Abschließend folgen Richtlinien zur Auslegung von Zugsträngen in Zahnriemen sowie Vorschläge, die in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse in eine zukünftige Verschleißtheorie einfließen zu lassen. / This work examines the behaviour of steel cords under tensile loading and bending by the Method of Finite Elements (FEM). Beginning with a simple strand consisting of one centre and six outer wires a detailed analysis of the stress distribution is made for pure strain as well as for bending over a sheave. Based on this examination the model is extended step by step towards complex cord constructions. The investigation of cables embedded in an elastomer follows, especially the influence of a tooth profile of timing belts on the load inside the cable. Furthermore, a possible validation method for the model is presented. In conclusion directives are given for steel cord design in timing belts and suggestions are made to use the results in a wear model in the future.

In dieser Arbeit wird das Verhalten von gewickelten Seilen aus Stahllitze unter Zug- und Biegebelastung mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente untersucht. Ausgehend von dem Modell einer einfachen Litze mit einem Kern- und sechs Außendrähten erfolgt eine ausführliche Analyse der Spannungsverteilung sowohl bei rein axialer Belastung als auch bei Biegung über eine Seilscheibe. Darauf aufbauend wird das Simulationsmodell schrittweise um komplexere Seilkonstruktionen bis hin zu zweifachen Verseilungen erweitert. Daran schließt sich die Untersuchung der inneren Belastungen bei Einbettung in ein Elastomer an, wie dies bei Zugsträngen in Riemengetrieben der Fall ist, sowie der spezifischen Einflüsse der Verzahnung auf die Seilbeanspruchung bei Zahnriemengetrieben. Des weiteren wird eine Möglichkeit der Validierung der Modelle vorgestellt, die ein experimentelles Ermitteln der Relativverschiebungen der Filamente auch im Inneren des Seils zulässt. Abschließend folgen Richtlinien zur Auslegung von Zugsträngen in Zahnriemen sowie Vorschläge, die in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse in eine zukünftige Verschleißtheorie einfließen zu lassen. / This work examines the behaviour of steel cords under tensile loading and bending by the Method of Finite Elements (FEM). Beginning with a simple strand consisting of one centre and six outer wires a detailed analysis of the stress distribution is made for pure strain as well as for bending over a sheave. Based on this examination the model is extended step by step towards complex cord constructions. The investigation of cables embedded in an elastomer follows, especially the influence of a tooth profile of timing belts on the load inside the cable. Furthermore, a possible validation method for the model is presented. In conclusion directives are given for steel cord design in timing belts and suggestions are made to use the results in a wear model in the future.