bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Adaptation of cumulative damage models to multiaxial fatigue*
Authors: Ngargueudedjim Kimtangar , Anago Guy , Robert Jean-Louis
Published: December 2013

Life assessment of structural components subjected to variable amplitude loading is usually based on the assumption of some cumulative damage rule. Many attempts have been made to describe the fatigue damage process that leads most often first to crack initiation and then to the material fatigue failure. Cumulative damage rules generally address uniaxial variable amplitude stress states. The present paper aims to present the adaptation of these damage models to multiaxial fatigue by the use of multiaxial fatigue criterion. The proposed procedure has one twofold aspect: a) the multiaxial endurance criterion is extended to the finite life domain b) one uniaxial stress cycle equivalent to the encountered complex multiaxial stress cycle is calculated by the multiaxial fatigue criterion. The equivalence is assumed on the basis of the material fatigue life. The proposed methodology is a priori available with any fatigue criterion and any cumulative damage theory.
Spannungsmehrachsigkeit und Bruchmechanikkennwerte
Authors: Roos Eberhard , Eisele Ulrich , Stumpfrock Ludwig
Published: December 2013

Kurzfassung

Bruchmechanische Werkstoffkennwerte, die für Bauteilbewertungen eingesetzt werden, sollten als übertragbare Kennwerte physikalische Vorgänge im gesamten relevanten Temperaturbereich beschreiben. Dies ist der Parameter bzw. Wert, der von der Risseinleitung abgeleitet wird. In einer Vielzahl verschiedener Normen und Regelwerke zur experimentellen Ermittlung bruchmechanischer Kennwerte sind unterschiedliche Vorgehensweisen zur Anwendung empfohlen. Diese Vorgehensweisen führen teilweise jedoch zu bruchmechanischen „Kennwerten”, die von Einflussgrößen, die die Mehrachsigkeit des Spannungszustandes prägen, wie z.B. Probengeometrie, Probengröße, Risstiefe u.ä., abhängen, also nicht als übertragbar betrachtet werden können. Im Beitrag werden experimentelle und theoretische Ergebnisse vorgestellt, die den Einfluss der Mehrachsigkeit des Spannungszustandes auf diese bruchmechanischen Kennwerte aufzeigen. Mit den Ergebnissen lässt sich darstellen, inwieweit die einzelnen Kennwerte als übertragbare Werte direkt in Bauteilbewertungen verwendet werden können.
Normung auf dem Gebiet der Prüfung von Hochleistungskeramik
Authors: Otto Margarete
Published: December 2013

Kurzfassung

Der vorliegende Beitrag vermittelt einen Überblick über die Normungsarbeit der Arbeitsausschüsse des DIN Deutsches Institut für Normung e. V. auf dem Gebiet der Prüfung von Hochleistungskeramik und beleuchtet die Bedeutung dieser Ausschüsse als Spiegelgremien der entsprechenden europäischen und internationalen Technischen Komitees.
Influence of cold work and plate thickness on the gas-tungsten arc weldability of commercially pure aluminium
Authors: Karaaslan Ahmet
Published: December 2013

This body of work reveals the weldability of commercially pure aluminium after the base metal received different amounts of hot and cold work. This process included the continuous casting of molten aluminium Alloy 1235 directly into an endless coiled strip suitable for cold rolling. Following casting and hot rolling, the material was cold rolled (at room temperature) to different thicknesses and reduction ratios. Gas-tungsten arc welding (GTAW) was used to join the aluminium plats after both hot and cold rolling operations. The purpose of these studies was to determine the influence of the workpiece temper condition and thickness on weldability. This contribution summarises the main results of this investigation.
Lokale Konzepte zur betriebsfesten Auslegung von Naht- und Punktschweißverbindungen*
Authors: Sonsino Cetin Morris , Radaj Dieter , Fricke Wolfgang
Published: December 2013

Kurzfassung

Es werden neuere Varianten von Strukturbeanspruchungs-, Kerbbeanspruchungs- und Bruchmechanikkonzepten erörtert. Die zuerst beschriebenen zwei neueren Strukturspannungskonzepte basieren auf einer Linearisierung der Spannungen über die Blechdicke oder über die erwartete Risstiefe bzw. auf der Ermittlung einer lokalen Spannung 1 mm unterhalb der Nahtübergangskerbe. Die gefundenen Strukturspannungen werden mit entsprechenden Wöhlerlinien bewertet. Ein weiteres Strukturspannungskonzept für Feinblechverbindungen mit von der Beanspruchungsart abhängigen (Zug oder Biegung) Wöhlerlinien wird ebenfalls erörtert. Bei den Kerbbeanspruchungskonzepten werden das Kerbspannungskonzept der fiktiven Kerbrundung für Aluminium-Schweißverbindungen mit Blechdicken ab ca. 5 mm mit dem fiktiven Rundradius ρf = 1 mm und ein Konzept für laserstrahl- und punktgeschweißte Feinblechverbindungen mit dem Ersatzradius ρ = 0,05 mm präsentiert. Ein weiteres Kerbbeanspruchungskonzept, das auf den elastisch-plastischen Kerbdehnungen basiert, lieferte bei Punktschweißverbindungen ermutigende Ergebnisse. Die anschließend dargestellten zwei Bruchmechanikkonzepte für Punkt- bzw. Nahtschweißverbindungen ermöglichen eine realitätsnähere Erfassung der lokalen Verhältnisse verbunden mit einer Reduzierung der Streuung entsprechend ausgewerteter Versuchsdaten und damit eine genauere Festigkeitsprognose im Vergleich zu Struktur- bzw. Nennspannungskonzepten. Für die Lebensdauerabschätzung wird die Schadenssumme D = 0,5 und für die Bewertung mehrachsiger Spannungszustände die Gough-Pollard-Ellipse mit lastfall- und werkstoffabhängigen Schadenssummen empfohlen, die gleichermaßen auf die Nenn-, Struktur- und Kerbgrundkonzepte angewendet werden können.
Normung von Prüfverfahren für Holzschutzmittel
Authors: Ludwig Eva
Published: December 2013

Kurzfassung

Der Artikel gibt einen allgemeinen Überblick über die Arbeiten im Arbeitsausschuss NA 062-04-12 AA „Prüfung von Holzschutzmitteln‟ des Normenausschusses Materialprüfung (NMP) im DIN Deutsches Institut für Normung e.V.
Schweißnaht oder Schweißpunkt? Das ist hier die Frage!*
Authors: Lepold Armin , Kroschwald Torsten , Rathjen Ulf
Published: December 2013

Kurzfassung

Dieser Vortrag setzt sich mit der Problematik der Lebensdauerberechnung von Schweißverbindungen auseinander. Die Mehrzahl aller Risse im Fahrwerk treten im Einflussbereich von Schweißungen auf. Am Beispiel des Ausfalls eines Dämpferrohrs soll aufgezeigt werden, was in diesem Fall die bessere Alternative darstellt: Punktschweißen oder Schweißnaht?

Dabei wird die Lebensdaueranalyse sowohl herkömmlich, statisch auf Komponentenebene, als auch mit einem neuen Ansatz, dynamisch auf Systemebene, durchgeführt.
Schwingfeste Auslegung von Schweißverbindungen aus Aluminium*
Authors: Morgenstern Christoph , Sonsino Cetin Morris , Hobbacher Adolf , Sorbo Francesco
Published: December 2013

Kurzfassung

Die hier vorgestellte Untersuchung basiert auf Schwingfestigkeitsergebnissen mit drei verschiedenen MIG-Aluminiumschweißverbindungen der Legierungen AlMg4,5Mn (AW-5083) und AlMgSi1 T6 (AW-6082 T6) unter wechselnder und schwellender Beanspruchung. Die Auswertung der Ergebnisse zeigt, dass das örtliche Kerbspannungskonzept mit einem fiktiven Ersatzradius von rf – 1,0 mm auf Aluminiumschweißverbindungen mit Dicken von t ≥ 5 bis 25 mm angewendet werden kann, wobei es unabhängig von der Legierung und der Schweißnahtgeometrie (Stumpfstoß mit und ohne Wurzelspalt, Quersteife) ist. Es werden Master-Wöhlerlinien für verschiedene Spannungsverhältnisse, R – − 1, 0 und 0,5, vorgeschlagen, die eine Berücksichtigung sowohl von Eigenspannungen als auch belastungsinduzierten Mittelspannungen zulassen. Darüber wird aus den Ergebnissen der Vorschlag von Δσ = 70 MPa als FAT-Klasse für das IIW-Regelwerk abgeleitet.
Schwingfeste Auslegung von laserstrahlgeschweißten Bauteilen auf Basis des Ersatzradiuskonzeptes*
Authors: Schlemmer Jochen , Bacher-Höchst Manfred , Scheffold Andreas
Published: December 2013

Kurzfassung

Das Laserschweißen von hochbelasteten Bauteilen ist als innovative, kostengünstige Fertigungstechnik weit verbreitet. Beispielsweise werden Ventile zur Kraftstoffeinspritzung mit einer Vielzahl von Einzelschweißnähten gefertigt. Zum größten Teil handelt es sich hierbei um Laserschweißnähte mit rissartigem Fügespalt. Das bisher verwendete Auslegungskonzept und die für eine dauerfeste Auslegung als zulässig ermittelten Spannungen basierten auf innendruckbelasteten Versuchsteilen. Dieses Konzept wurde durch mechanisch belastete Proben erweitert. In einem ersten Ansatz wurde der Mittelspannungseinfluss auf die Schwingfestigkeit untersucht. Numerisch wurde untersucht, wie sich idealisierte Schweißnahtporen auf den Spannungszustand am Schweißnahtgrund und somit auf die Schwingfestigkeit von Schweißnähten auswirken.
Versagensmerkmale bei schwingender Beanspruchung
Authors: Krägeloh Egon
Published: December 2013

Kurzfassung

Strukturen und Bauteile, die im Betrieb häufigen Wechseln der Beanspruchung unterliegen, müssen so ausgelegt werden, dass sie mit Sicherheit unter der Zeit- oder Dauerschwingfestigkeit (low- bzw. high-cycle-fatigue) bleiben. Da im Gegensatz zur statischen Grundbeanspruchung auch sog. Sekundärspannungen, z.B. Wärmespannungen, sowie ausgesprochen örtliche Spannungsspitzen dabei eine Rolle spielen, müssen auch diese in der Festigkeitsrechnung berücksichtigt werden; hinzu kommen noch Gefügeabweichungen und Korrosionsmitwirkungen. Das erschwert die Festigkeitsrechnung erheblich und resultiert meist in der Erhöhung des Sicherheitsbeiwerts.
Quantitative Analysis of Austenite Transformation in a Stainless Steel Syringe Cannulae Weld
Authors: Lita Marin , Cucuruz Laurentiu Roland , Opris Carmen Firu
Published: December 2013

X-Ray diffraction analysis has been performed to determine the quantity of the ferrite-martensite mixture transformed from austenite in the weld of syringe cannulae made from 1.4301 (AISI 304) stainless steel. The analysis was conducted in order to explain the appearance of cracks during cold drawing of the tubes (f = 0.6 mm) from which the cannulae are made. It was found out that cracking occurred in the weld during cold drawing of the tubes under 2 mm diameter, when the skelp supplied by Teledyne Rondney Metals (TRM) was replaced with the skelp provided by Sumitomo Metal Industries Ldt Naoetsu Works (SMI-1). In order to ensure a good performance of the manufacturing process, cannulae made from the same steel mark (50 kg), supplied by different producers, were investigated. The quantitative analysis of austenite transformation in the cannulae weld was conducted using the X-Ray diffraction spectra. These emphasize significant austenite transformation differences (from 39.7 % to 86.6%) in the cannulae weld made from different skelps. Magnetic qualitative analysis of the entire cannulae material confirms the same austenite transformation tendency. Cracking of the cannulae made from SMI-1 skelp is explained by the strong stress inside of the welding area due to the large quantity of austenite transformed in the ferrite-martensite mixture (86.6%).
Zur Alterung von Thomasstählen
Authors: Baer Wolfram
Published: December 2013

Kurzfassung

Die Fragestellung, unter welchen Bedingungen und in welchem Maße zeitabhängige Änderungen der mechanisch-technologischen Eigenschaften von Thomasstählen ablaufen, ist von besonderem praktischen Interesse, wenn das Beanspruchungsverhalten von Konstruktionen aus diesen Stählen bewertet werden soll. Die langjährige erfolgreiche Nutzung dieser Stähle liegt weitgehend außerhalb der breiten gesellschaftlichen Aufmerksamkeit. Jedoch werden diese Stähle im Zusammenhang mit Schadensereignissen in der Öffentlichkeit vielfach undifferenziert betrachtet. Das Ziel des vorliegenden Beitrags ist es daher, eine kurze Darstellung des Kenntnisstandes zur Beeinflussung der mechanisch-technologischen Eigenschaften von Thomasstählen durch Alterung zu geben und damit eine Hilfestellung für eine sachliche, fundierte Diskussion der Thematik zu liefern.
Die Untersuchung der Betriebsfestigkeit von Fahrrädern durch die Stiftung Warentest
Authors: Brackemann Holger , Hofmann Martin
Published: December 2013

Kurzfassung

Der vorliegende Beitrag vermittelt eine Übersicht über die Untersuchungen der Stiftung Warentest zur Betriebsfestigkeit von Fahrrädern. Neben der Versuchsdurchführung werden die Testkriterien und ausgewählte Testergebnisse vorgestellt. Es stellte sich heraus, dass es die derzeitigen Prüfnormen für die Betriebsfestigkeit von Fahrrädern nicht erlauben, die Betriebsfestigkeit und damit den sicheren Betrieb über die Nutzungsdauer hinreichend zu beurteilen. Vielmehr ist durch die Anwendung moderner Prüftechnik das Sicherheitsniveau der in Deutschland verkauften Fahrräder weiter zu erhöhen.
Schwingfestigkeitskennwerte und ihre Übertragbarkeit auf das Bauteil
Authors: Bergmann Joachim W. , Thumser Rayk , Diemar Andreas , Gerth Uwe , Kleemann Susanne
Published: December 2013

Kurzfassung

Werkstoffkennwerte beschreiben quantitativ relevante Werkstoffeigenschaften. Behandelt werden im Beitrag schwingfestigkeitsrelevante Kennwerte und ihre Verfügbarkeit, Herkunft sowie Eignung für die Anwendung und Übertragbarkeit auf das Bauteil. Es wird nur auf die praxisrelevanten Methoden, d.h. auf das Nennspannungskonzept und auf das Örtliche Konzept, eingegangen. Der statische Bruch, die obere Begrenzung der Wöhlerlinie, kann mithilfe der Kennwerte aus dem normierten Zugversuch berechnet werden. Die Übertragbarkeit in der Dauerfestigkeit bei rein wechselnder Belastung wird erörtert. Für nicht rein wechselnde Belastung wird, aufbauend auf die Mittelspannungsempfindlichkeit nach FKM-Richtlinie, ein für das Örtliche Konzept geeigneter Schädigungsparameter vorgestellt.
Anforderungen an Werkstoffkennwerte für die Bauteilauslegung bei statischer Beanspruchung und Prozesssimulation*
Authors: Roos Eberhard
Published: December 2013

Kurzfassung

Alle technischen Bauteile, die eine Funktion zu erfüllen haben, müssen so konstruiert, ausgelegt und hergestellt werden, dass diese Funktion zuverlässig und sicher über die geplante Lebensdauer ausgeführt wird. Die Auslegung erfolgt nach den Regeln der Festigkeitsberechnung, für die entsprechende Werkstoffkennwerte erforderlich sind. Eine besondere Bedeutung kommt dabei der Übertragbarkeit der Werkstoffkennwerte auf Bauteile zu, unter anderem bei entsprechenden Rechnersimulationen, für die in der Regel Werkstoffgesetze erforderlich sind. Im vorliegenden Beitrag wird an Beispielen dieser Zusammenhang demonstriert.
Konzepte zur Ermittlung der Ermüdungsfestigkeit von Feinblechschweißnähten
Authors: Greuling Steffen , Seeger Timm
Published: December 2013

Kurzfassung

Zur Bewertung der Ermüdungsfestigkeit nahtgeschweißter Feinblechverbindungen stehen verschiedene Konzepte zur Verfügung, die sich grundsätzlich in der Art der erforderlichen Eingabegrößen voneinander unterscheiden. Im Rahmen der dargestellten Untersuchungen werden verschiedene Berechnungskonzepte vor dem Hintergrund der Notwendigkeit einer verbesserten rechnerischen Lebendauerprognose analysiert und exemplarisch auf Probenebene angewandt. Betrachtet werden das Kerbspannungskonzept mit und ohne Stützwirkungsansatz und das Kerbdehnungskonzept. Die erforderlichen Eingabegrößen werden durch numerische und experimentelle Untersuchungen ermittelt. Die berechneten Lebensdauern werden aktuellen experimentellen Ergebnissen gegenübergestellt. Auf der Basis der Erkenntnisse der oben angegebenen Grundlagenuntersuchungen erfolgt die Erweiterung des kommerziellen Lebensdauerberechnungsprogramms Femsite, das in der Serienberechnung eingesetzt wird.
Delamination/Bruch in der Grenzfläche von Beton und Textilbeton mit Kontakt und Reibung
Authors: Matheas Jan
Published: December 2013

Kurzfassung

Im Beitrag wird die Entwicklung von oberflächenorientierten Multidirektor-Mehrschichten-Schalentheorien und zugehörigen finiten Elementen mit integrierten Kontaktbedingungen zur Beschreibung des Schichtenverbundes und zur Erfassung der Schädigungsart Delamination mit Beschreibung des Nachbruchverhaltens beschrieben.
Reibverhalten von Werkstoffen für Mikrotiefziehwerkzeuge
Authors: Habedank Gabriele , Hu Zhenyu , Vollertsen Frank
Published: December 2013

Kurzfassung

Es werden Methoden sowie eine Vorrichtung vorgestellt, die es ermöglichen, orientierende Untersuchungen über die Eignung unterschiedlicher Werkstoffe für den Einsatz als Werkzeuge im Mikrotiefziehprozess durchzuführen. Untersucht werden unterschied- lich hergestellte Stähle, lasergenerierte Werkstoffe sowie eine DLC-Schicht. Aufgrund der sehr einfachen Probengeometrie können auch aus schwer spanbaren Werkstoffen relativ einfach Proben gefertigt werden. Zunächst werden mittels Streifenziehversuch die Reibzahlen der Paarungen Werkzeugwerkstoff — Werkstückwerkstoff ermittelt. Danach werden die Gleitweglängen, die ohne Verschleiß zurückgelegt wurden, bestimmt. Des Weiteren werden licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen durchgeführt zur Klärung des Verschleißmechanismus. Die vorgestellten Untersuchungen ergaben Adhäsion als hauptsächlichen Verschleißmechanismus unter den Bedingungen des Mikrotiefziehens bei den untersuchten Werkstoffkombinationen.
Effektive Modellbildung, Analyse und Bewertung für die rechnerische Lebensdaueranalyse geschweißter Strukturen*
Authors: Rauch Rainer , Schiele Steffen , Rother Klemens
Published: December 2013

Kurzfassung

Die Analyse geschweißter Strukturen ist eine Herausforderung für den Berechnungsingenieur. Verbesserte Soft- und Hardwareleistung ermöglicht heute die Berechnung ganzer Baugruppen in einer Analyse. Gerade für verschweißte Strukturen bieten sich durch diese Möglichkeiten besondere Vorteile, die zu einer genaueren Abbildung der Kraftflüsse in der Struktur beitragen und zudem dem Berechnungsingenieur die Arbeit erleichtern. Der vorliegende Beitrag behandelt die Vorgehensweise zur Modellbildung, Strukturanalyse und Auswertung von geschweißten Strukturen mit der Finite-Elemente-Methode. Es wird ein hierarchisches Konzept bestehend aus einer Globalanalyse eines Schweißteils zur Lokalisierung kritischer Positionen anhand von Strukturspannungen und lokalen Betrachtungen nach Kerbspannungskonzept beschrieben.
Materialmodellierung und Lebensdauerabschätzung*
Authors: Ehart Robert J. A. , Nefischer Peter , Eichlseder Wilfried
Published: December 2013

Kurzfassung

Ausgehend von Zugversuchen an Proben aus Aluminium-Zylinderköpfen wird das plastische Verhalten des Werkstoffes in Abhängigkeit vom Alterungszustand ermittelt. Nach einer Kalibrierung des Alterungsmodelles von Shercliff und Ashby für die Streckgrenze wird eine User Subroutine im FE-Solver Abaqus verwendet, um eine alterungsabhängige kinematische Verfestigung zu beschreiben. Diese wird für die Simulation von alterungsabhängigen thermomechanischen Zyklen eines Vierzylindermotors verwendet. Es werden das Stabilisierungsverhalten der Hysteresen, der Einfluss von Kriechen sowie der Grad der Dehnungsbehinderung untersucht. Schließlich erfolgt eine Lebensdauerabschätzung auf Basis von entsprechend motornah geführten TMF-Versuchen.
Investigation of a TIG-Welded Layer Alloyed with Ferromanganese Powder on the Surface of a Copper Alloy
Authors: Turhan Hüseyin
Published: December 2013

In this study, alloyed layers of 1.5-1.8 mm thickness were formed on the Cu based material surface using the Gas Tungsten Arc welding (GTAW) process. After the preliminary studies and sample preparation as groups I, II, and III, the surface alloying process was performed with 115 A, 125 A and 140 A current values, 6 g, 9 g and 12 g powder feed contents, and by determining voltage coefficients at 25 V and 28 V, respectively. Penetration of ferromanganese on the underlay was ensured using optimized coating parameters. In the ferromanganese layer different hardness values were determined according to the amount of powder fed. These hardness values were correlated to the thermal conductivity of Cu at the respective energy input. The impact resist of the coated specimens was increased. These toughness increments were attributed to newly formed structures in the microstructure with the effect of thermal conductivity and hardness of coated surface. Changes in powder feed time and powder feed rate and energy input were calculated from application parameters.
Correlation Between Physical Properties of Metal Pairs and Magnitude Sequence of Young's Moduli and Melting Points
Authors: Buch Alfred
Published: December 2013

A smaller melting point MP of a metal with a higher Young's modulus correlates with an increasing heat up to the MP for a second metal of a pair of metals. The higher Young's moduls is based on a smaller volume due to the smaller inter-atomic distance.
Betriebsfestigkeit — Eine Einführung in die Begriffe und ausgewählte Bemessungsgrundlagen
Authors: Sonsino Cetin Morris
Published: December 2013

Kurzfassung

Die moderne Betriebsfestigkeit wird nicht mehr im Gaßner'schen Sinne nur als das Festigkeitsverhalten unter zeitlich veränderlichen zyklischen Betriebsbelastungen bzw. -beanspruchungen definiert. Sie bezieht auch die Interaktion mit weiteren Belastungsarten ein, wie Sonderbelastungen mit bleibenden Verformungen, die die bestimmungsgemäße Einsatzdauer nicht beeinträchtigen, Missbrauch, Kriechen und Verschleiß. Für eine betriebsfeste Bemessung ist neben den klassischen Kennwerten Wöhler- und Gaßnerlinien auch die Kenntnis über die Formdehngrenze eines Bauteils, seines möglichen Bruchverhaltens unter schlagartiger Belastung (Missbrauch), des Kollektives, der anzusetzenden Schädigungshypothese zur Lebensdauerabschätzung und der geforderten rechnerischen Ausfallwahrscheinlichkeit erforderlich. Der Beitrag führt hierbei in die neuzeitlichen Begriffe der Betriebsfestigkeit und ausgewählte Bemessungsgrundlagen ein.
Zusammenhang zwischen der Höchstwertstatistik der Porosität und der Schwingfestigkeit von Sinterstahl
Authors: Beiss Paul , Lindlohr Stefan
Published: December 2013

Kurzfassung

Nach einer Überlegung von Murakami lässt sich die Wechselfestigkeit fehlerbehafteter metallischer Werkstoffe dem statistisch größten Fehler im hochbelasteten Werkstoffvolumen quantitativ zuordnen. In dieser Arbeit wird versucht, diesen Gedanken auf einen matrizengepressten porösen Sinterstahl zu übertragen. Die Porosität, die nach dem Sintern im Material erhalten bleibt, wurde mittels quantitativer Bildanalyse gemessen und nach der Gumbelschen Höchstwertstatistik ausgewertet. Die charakteristische Porengröße λ wurde als kennzeichnend für die Fehlergröße gewertet, die Grundfestigkeit des Stahls wurde durch die Brinell-Härte charakterisiert, was bei einem porösen Material nicht der Murakamischen Herleitung entspricht. Mit diesen Veränderungen ergibt sich eine hervorragende Korrelation mit der Flachbiegewechselfestigkeit eines Sinterstahls, der in 18 unterschiedlichen Varianten schwinggeprüft wurde.
Sicherheitsnachweis von fehlerbehafteten Bauteilen und Komponenten bei elastisch-plastischer, zyklischer Beanspruchung
Authors: Vazoukis Georg , Golembiewski Hans-Jürgen
Published: December 2013

Kurzfassung

Verbreitet angewandt wird die Methode der Plastischen Grenzlast zur Bestimmung der Grenztragfähigkeit von Bauteilen aus zähen Baustählen. Dabei können die Bauteile auch postulierte oder reale Fehler enthalten. Bei Kenntnis der Höchstlast kann damit die Sicherheit gegen Versagen quantifiziert werden. Mit derselben Methode kann das Versagen eines mit Fehler behafteten Bauteils bei zyklischer Belastung ausgeschlossen werden, wie anhand von Bauteilversuchen hier abgeleitet wird. Die dargestellten Ergebnisse sind aus Biegeversuchen an Rohrleitungen unterschiedlicher Geometrien und Anfangsfehlergrößen gewonnen worden. Die Werkstoffe umfassen im Kraftwerk übliche Baustähle und Sonderschmelzen. Besonders wichtig ist die Bewertung der Stabilität vorhandener Fehler, die sich unter zyklischer Belastung vergrößern können. Es wird die Lastwechselzahl ermittelt, bei der ein Oberflächenriss wanddurchdringend zum Leck des Bauteils führt, bevor ein katastrophales Versagen auftritt.
Interaction of Cracks and Dislocations with Grain Boundaries Investigated by Focus Ion Beam Microscopy and Nanoindentation Technique
Authors: Vehoff Horst , Marx Michael , Welsch Markus , Schäf Wolfgang , Yang Bo , Lemaire Delphine
Published: December 2013

In this paper new techniques and combinations of common techniques are presented for creating well defined experiments to study the interaction of dislocations and cracks with interfaces under different loading conditions. So far, our knowledge results mostly from macroscopic tests like tensile tests or Wöhler tests. However, failure mechanisms operate on the microscopic level. When experiments are done on the same scale we obtain local information of the operating mechanisms instead of average data. The presented techniques are used to proof well known models as well as to investigate the physical mechanisms in detail. One of these techniques is nanoindentation which in our case is used to measure the interaction of dislocations with grain boundaries. Another technique is electron channelling contrast imaging combined with orientation gradient mapping for a further understanding of the development of self organized ordered dislocation structures. Finally artificial crack initiation and focused ion beam tomography are used to investigate the propagation of microstructural short cracks which can not be described by common fracture mechanics.
Fügen artfremder Werkstoffe — Ultraschallschweißen von Kohlenstofffasertextilien mit Metallen
Authors: Balle Frank , Emrich Stefan , Wagner Guntram , Eifler Dietmar
Published: December 2013

Kurzfassung

Das Ultraschallschweißen wird in vielen Bereichen der kunststoff- und metallverarbeitenden Industrie erfolgreich eingesetzt. Insbesondere Bauteile aus artgleichen Werkstoffen werden mit diesem Pressschweißverfahren in großen Stückzahlen gefertigt. Das Kunststoff-Ultraschallschweißen wird zum Fügen von thermoplastischen Werkstoffen verwendet. Die Metallschweißvariante des Ultraschallschweißens wird beispielsweise zur Herstellung von Heizungsrohren oder Litzen-Steckerverbindungen eingesetzt. Seit einigen Jahren können mit dem Metallschweißverfahren auch artfremde Werkstoffpaarungen zwischen Glas bzw. Keramik und verschiedenen Metallen sowie deren Legierungen hergestellt werden. Aufbauend auf diesen Erfahrungen werden am Lehrstuhl für Werkstoffkunde der TU Kaiserslautern auch Ultraschallschweißungen zwischen Glasfaser- sowie Kohlenstofffasertextilien mit metallischen Werkstoffen erfolgreich durchgeführt.
Investigation of the Damage Around a Crack Tip in Metals using Small Angle X-Ray Scattering
Authors: Müller Gudrun , Böhmert Jürgen , Bergner Frank , Van Ouytsel Kristel , Haag Den , Dolbnya Igor
Published: December 2013

Structural materials, such as ferritic and austenitic steels and aluminium alloys, as used in the nuclear and aircraft industry, are subjected to external stresses which may lead to the nucleation of cracks. The damage zone ahead of a crack tip introduced as a result of static deformation was investigated in an Al-2024 and Al-6013 alloy, and in a 10 CrMo9 10 reference steel by means of small angle X-ray scattering. A robust parameter, the anisotropy parameter, describing the damage region was developed. Further damage parameters were explored. The data, supported by electron microscopy investigations, point to large oriented dislocation networks. Finite element calculations show a good correspondence in the shape and size of the damage zone.
Von der DIN 50145 zur DIN EN ISO 6892
Authors: Aegerter Johannes , Wehrstedt Alois
Published: December 2013

Kurzfassung

Eines der wichtigsten und am häufigsten angewendeten mechanisch-technologischen Prüfverfahren ist der Zugversuch. Die Normung dieses Prüfverfahrens hat eine lange Geschichte und befindet sich derzeit im Stadium der weltweiten einheitlichen Normung. Der vorliegende Beitrag vermittelt einen Überblick über die Entwicklung dieser Normen.
Die Methode der äquivalenten Amplitude als Werkzeug zur Nachweisführung bei Radsatzwellen
Authors: David Patrick , Habel Oliver , Esderts Alfons
Published: December 2013

Kurzfassung

Dieser Beitrag soll die Begriffe „schädigungsäquivalente‟ und „auslastungsäquivalente‟ Amplitude verdeutlichen und eine Sensitivität für deren Anwendung herstellen. Aufgrund der aufgezeigten Schwierigkeiten in der Handhabung der schädigungsäquivalenten Amplitude wird empfohlen, die auslastungsäquivalente Amplitude zu verwenden. Es wird gezeigt, dass die auslastungsäquivalente Amplitude eine sinnvolle Möglichkeit zum Vergleich von Messkollektiven mit einem Referenzwert ist. Im Falle der Radsatzwellennormen EN13104 bzw. EN13103 muss jedoch der dort definierte Sicherheitswert evtl. modifiziert werden.
Dauerschwingfestigkeit bei spanend bearbeiteten Bauteilen
Authors: Kleemann Udo
Published: December 2013

Kurzfassung

Die Berechnung der Schwingfestigkeit hat in den letzten Jahren für die Bauteilentwicklung an Bedeutung gewonnen. Der heutige Stand im technischen Regelwerk zum Oberflächeneinfluss basiert auf einem Kenntnisstand, der 50 Jahre zurückliegt und damit den mit modernen Fertigungsverfahren erzeugten Zustand der Randschicht nicht ausreichend berücksichtigt.

Die vorliegende Untersuchung zeigt, dass der Einfluss der Oberfläche auf die Schwingfestigkeit nur beschreibbar ist, wenn der Eigenspannungszustand berücksichtigt wird. Es wird ein Konzept vorgeschlagen und verifiziert, mit dem die Dauerfestigkeit zutreffend berechnet werden kann, wenn die statische Festigkeit, die Eigenspannungen und die Oberflächentopographie bekannt sind. Ein Vorschlag für die Abschätzung des Eigenspannungsfaktors mit der Schubspannungsintensitätshypothese (SIH), bei ungünstigem Eigenspannungszustand, liefert gute Ergebnisse.
Rechnerische Abschätzung des Lastniveaus bei Sonderereignissen*
Authors: Lepold Armin , Kroschwald Torsten
Published: December 2013

Kurzfassung

Die inneren Fahrwerkslasten bei Sonderereignissen wie Bordsteinüberfahrt oder Bordsteinrempeln sind extrem wichtig für die Auslegung sicherheitsrelevanter Fahrwerkskomponenten, lassen sich aber nur mit großem Aufwand im Fahrversuch ermitteln. Da der Einsatz von Messrädern aufgrund der hohen Belastungen ausgeschlossen ist, werden unter anderem Kraftmessdosen verwendet, um kritische Lastpfade auszuleuchten.Dieser Beitrag zeigt die Möglichkeiten auf, sowohl die Radlasten als auch innere Schnittkräfte komplett virtuell mittels MKS und FEM zu ermitteln. Ein Abgleich mit im Versuch gemessenen Lasten zeigt sowohl das Potenzial als auch die Grenzen der virtuellen Lastvorhersage auf. Die vorgestellte Methode gestattet zudem Parameterstudien zur Identifikation kritischer Komponenten, die das Lastniveau bestimmen. Exemplarisch wird die Auslegung eines Querlenkers als „Sicherungs-Element‟ in der Versagenskette Gegenstand dieses Vortrages sein.
The Multiple-Incremental Hole Drilling Method
Authors: Pfeiffer Wulf , Wenzel Johannes
Published: December 2013

Up to now the measurement uncertainties of residual stress determinations using the incremental hole-drilling-method had to be assessed by repeating the measurement at equivalent measurement spots or specimens. Often, the requirements for those repetitions are not given or the effort is spared. The determination of the stress state plus the related measurement uncertainty by only one course of measurement is the main feature of the Multiple-Incremental Hole Drilling Method developed by the Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials IWM. The method is based on the generation and processing of multiple strain recordings for each depth increment through a stepwise enlargement of the hole in lateral direction. The results show that the new method allows revealing and quantifying measurement uncertainties of the determined stress-depth profile.
Zerstörungsfreie Bestimmung der Normdruckfestigkeit von Zementmörtelprismen in der Qualitätsüberwachung
Authors: Sievert Thomas
Published: December 2013

Kurzfassung

Die Qualitätsüberwachung von Zementen erfolgt nach DIN EN 196-1 über die Bestimmung der zerstörend ermittelten Druckfestigkeiten an Zementmörteln. Durch geeignete Auswahl mathematischer Funktionen lässt sich die zerstörende Druckfestigkeit aus dem dynamischen E-Modul errechnen. Dieser lässt sich zuverlässig mittels Laservibrometer bestimmen. Die Variablen für die Beschreibung des mathematischen Zusammenhanges zwischen E-Modul und der zerstörenden Druckfestigkeit lassen sich aus der Kenntnis der Mahlfeinheit und der mineralogischen Zusammensetzung beschreiben. Die relevanten Parameter wurden mittels multipler Regressionsanalyse ermittelt.
Fehlergrößenabhängige Kontrastreduktion und zusätzliche Unschärfe durch Streustrahlung — Film und digitale Detektoren im Vergleich
Authors: Ewert Uwe , Beckmann Jörg , Bellon Carsten , Jaenisch Gerd-Rüdiger , Zscherpel Uwe , Jechow Mirko
Published: December 2013

Kurzfassung

Die radiografische Bildqualität in ihrer klassischen Definition hängt von Kontrast, Rauschen und Unschärfe ab. Diese Parameter werden normalerweise mit Bildgüteprüfkörpern (BPK) bestimmt. Die Streustrahlung reduziert im Allgemeinen immer die Bildqualität in der Radiografie. Verschiedene Einflussgrößen werden unter Berücksichtigung von Techniken, wie Film-Radiografie, Computer-Radiografie mit Speicherfolien und digitale Radiographie mit Matrixdetektoren, analysiert. In Lehrbüchern und Standards werden das Streuverhältnis k und verschiedene Kontraste definiert. Für digitale Medien werden zusätzliche Parameter wie das Signal-Rausch-Verhältnis SNR und das Kontrast-Rausch-Verhältnis CNR eingeführt. In diesem Zusammenhang wird der Einfluss der Streustrahlung aus dem Messobjekt und dem Detektor bestehend aus Kassette bzw. Gehäuse und sensitiver Detektorschicht auf die Bildqualität ermittelt. Die numerische Modellierung wird eingesetzt, um die Streustrahlung und die Primärstrahlung aus dem Objekt separat zu bestimmen. Die Streustrahlung aus dem Objekt und Detektor erzeugen eine Abbildung des Objektes, die dem Primärstrahlungsbild überlagert ist, wobei das Streubild eine höhere Unschärfe aufweist. Dieser Effekt hängt von der Fehlergröße, dem Abstand zwischen Detektor und Objekt und der Zwischenfilterung ab.
Wassermanagement in Brennstoffzellen — die Bedeutung von hochauflösenden zerstörungsfreien Untersuchungsmethoden
Authors: Hartnig Christoph , Kuhn Robert , Krüger Philipp , Manke Ingo , Kardjilov Nikolay , Goebbels Jürgen , Müller Bernd R. , Riesemeier Heinrich
Published: December 2013

Kurzfassung

Ein effektives Wassermanagement ist ein wichtiger Aspekt in der Entwicklung von Brennstoffzellen hinsichtlich Langzeitstabilität und Optimierung der Leistungsfähigkeit. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Gasdiffusionslage, die für die gleichmäßige Verteilung der Reaktionsgase auf die elektrochemisch aktive Schicht (Katalysator) sorgen soll. In diesem Beitrag werden gemeinsame Forschungsaktivitäten des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie (Entwicklung bildgebender Verfahren) sowie des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW, Entwicklung von Brennstoffzellen) vorgestellt. Im Rahmen dieser Kooperation werden die Entstehung, die Verteilung und der Transport von flüssigem Wasser, kurz das Wassermanagement, unter Betriebsbedingungen untersucht. Mittels Synchrotronradiografie und -tomografie werden kleinste Wassercluster in der Gasdiffusionslage detektiert. Die gewonnenen Erkenntnisse dienen der Modifikation und einer gezielten Auswahl der eingesetzten Materialien.
Vom Synchrotron ins Labor — Konversion von Einkristall- Techniken für Röntgenröhren
Authors: Kupsch Andreas , Lange Axel , Schors Jörg , Müller Bernd R. , Harwardt Michael
Published: December 2013

Kurzfassung

In Synchrotronanwendungen wird die Beugung an Einkristallen als Standardmethode benutzt, um aus dem hochintensiven breitbandigen Spektrum gewünschte Photonenenergien zu selektieren. Je ein Experiment am Synchrotron und an einer Wolframröhre zeigt die Abbildung zahlreicher Reflexe eines Si-Einkristalls auf einen Flächendetektor. Im Fall paralleler Synchrotronstrahlung wird der Strahlquerschnitt für jeden Reflex verzerrt und monochromatisch abgebildet. Im Vergleich dazu wird die simultane örtliche und spektrale Aufspaltung einzelner Reflexe bei divergenter polychromatischer Primärstrahlung aus einer Röntgenröhre diskutiert. Potenziale für den Einsatz von Einkristallen in Laboranwendungen werden aufgezeigt.
Annahmen von Beanspruchungskollektiven für Schiffskonstruktionen und deren Absicherung durch Messung*
Authors: Fricke Wolfgang , Lilienfeld-Toal Anatole von
Published: December 2013

Kurzfassung

Aufgrund der hohen zyklischen Belastungen durch den Seegang wird der Betriebsfestigkeit in der Schiffskonstruktion eine immer größere Rolle beigemessen. Daher wird im Folgenden die geschichtliche Entwicklung von standardisierten Lastkollektiven in den Bauvorschriften der Klassifikationsgesellschaften anhand von verschiedenen Messkampagnen dargestellt. Hierbei sind die Auswirkungen von wellenbedingten und von temperaturbedingten Lastschwankungen, von Schwingungen sowie von Ladungs- und Ballaständerungen zu trennen. Des Weiteren wird eine zurzeit an der TUHH durchgeführte Messkampagne zur Bestimmung von Lastkollektiven in der Ladungssicherung von Trailern auf Fährschiffen beschrie- ben und werden erste Ergebnisse der Messauswertung vorgestellt.
Belastungskollektive für Betriebsfestigkeitsversuche mit Großzellen von zivilen Transportflugzeugen*
Authors: Schmidt-Brandecker Bianka , Schmidt Hans-Jürgen
Published: December 2013

Kurzfassung

Die gültigen Vorschriften der FAA fordern die Durchführung von Großzellen-Betriebsfestigkeitsversuchen zum Nachweis ausreichender Strukturfestigkeit für die beim Entwurf geplante Betriebszeit. Am Beispiel der Transportflugzeuge Airbus A330 und A340 wird die Erstellung der Belastungskollektive beschrieben. Die Belastungskollektive erlauben eine realistische Simulation der Flug-, Boden- und Kabinendifferenzdruck-Belastungen unter Berücksichtigung der geplanten Testdauer und des speziellen Verhaltens der Metallwerkstoffe. Die Simulation der Belastungskollektive erfolgt in einem Einzelflugprogramm, bei dem definierte Flugtypen in Blöcken simuliert werden. Die erhöhten Versuchslasten erfordert eine Interpretation der Versuchsergebnisse.
Versagensmodellierung von Punktschweiß- und Klebverbindungen unter Crashbelastung*
Authors: Sommer Silke , Andrieux Florence , Memhard Dieter , Sun Dong-Zhi
Published: December 2013

Kurzfassung

Die Voraussetzungen für eine zuverlässige und realisierbare Beschreibung des Versagens von Punktschweiß- und Klebverbindungen in Crashsimulationen sind die Bereitstellung von speziellen Elementen für Schweißpunkte und Kleber, sogenannte Finite-Elemente-(FE-)Ersatzmodelle und die Ermittlung von Eingangsdaten für diese Ersatzmodelle. Für Punktschweißverbindungen wurden ein einfaches, effizientes Ersatzmodell und ein Verfahren zur Bestimmung der Versagensparameter entwickelt. Zur Modellierung von Klebverbindungen wurde ein kompressibles, viskoplastisches Materialmodell mit Versagensmodellierung nach Johnson-Cook implementiert, dessen Parameter durch Substanz- und Verbindungsproben bestimmt und für die Ersatzmodellierung kalibriert wurden. Verifiziert wurden beide Modelle durch die Simulation von Versuchen mit punktgeschweißten und geklebten bauteilähnlichen Proben.
Mischbau und Funktionstrennung im Automobilbau*
Authors: Staeves Johannes
Published: December 2013

Kurzfassung

Die Erwartungen der Automobilkunden an mehr Funktionalität und Effizienz der Fahrzeuge stellen die Werkstofftechnik vor neue Herausforderungen. Neue Systeme für effizientere Verbrennungsmotoren, elektrisches Fahren, Wasserstoffantrieb, Komfort und Sicherheit müssen in ein stimmiges und zuverlässiges Gesamtkonzept integriert werden. An neue Werkstoffe wird ein breiteres Spektrum von Anforderungen gestellt, um die Konstruktionen mit multifunktionalen Werkstoffen zu unterstützen. Durch die Analyse aktueller Konstruktionen wird ersichtlich, dass oft die Trennung von Funktionen oder Mischbau zu interessanten Leichtbaulösungen führt. Anhand von Beispielen aus dem Automobilbau werden die Vor- und Nachteile von Funktionstrennung und Funktionsvereinigung aus Sicht der Werkstofftechnik diskutiert.
Wear Behavior of Cu-Cr-Zr Alloy under Electric Current
Authors: Turhan Hüseyin , Gökçen Çiğdem
Published: December 2013

A Cu-Cr-Zr alloy (Alloy C18150) was investigated for tribological behavior in the presence of electric current flow. Experiments involving adhesive wear were conducted under atmospheric conditions at a constant load of approximately 40 N over a duration of 30 minutes, at three different current values (1 A, 2.5 A and 10 A) and two different DC polarities (%/—), and at three different rotational speeds (1 m/s, 2 m/s and 4.2 m/s). Weight loss measurements were noted and wear behavior was evaluated using surface analysis including SEM and EDS. It was observed that friction speed and its related temperature affected the material loss. It has been considered that the compounds Cr2O3 and Cr2Zr, which form at the surface for positive and negative current flow, respectively, are responsible for this material loss. The wear behavior demonstrated favorable results with current, with wear resistance increasing at higher current intensity, regardless of polarity.
Anforderungen und Herausforderungen bei der Gesamtfahrzeugprüfung von Flurförderzeugen auf servohydraulischen Prüfständen
Authors: Samadi Navid , Meywerk Martin
Published: December 2013

Kurzfassung

Die Betriebsfestigkeitsprüfung der Gesamtfahrzeugstrukturen von Flurförderzeugen wird derzeit durch konventionelle Verfahren erreicht. Diese stoßen bei immer kürzer werdenden Entwicklungszeiten und dem stetig steigenden Kostendruck an ihre Grenzen. Daher wurde im Rahmen eines Forschungsprojektes zwischen Jungheinrich und dem Institut für Fahrzeugtechnik und Antriebssystemtechnik an der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg das Potenzial von servohydraulischen Prüfständen zur Betriebsfestigkeitsprüfung von Flurförderzeugen untersucht. Im vorliegenden Beitrag wird der Einsatz von servohydraulischen Prüfständen für Schubmaststapler vorgestellt. Die Prüfstandskonzepte werden nach den Gesichtspunkten der Signalwiedergabegüte, Effizienz und Wirtschaftlichkeit untersucht und bewertet.
Untersuchung keramischer Werkstoffe für Walzen und andere Komponenten der Walztechnik
Authors: Goryany Vyacheslav , Mauk Paul Josef , Eckardt Christian
Published: December 2013

Kurzfassung

Die Eignung von technischen keramischen Werkstoffen wie Siliciumnitrid (Si3N4) für die Werkzeuge moderner Kalt- bzw. Warmwalzwerke wurde mittels Kalt-/Warmstauchversuchen sowie Walzenbiegeversuchen untersucht. Die dargestellten Untersuchungsergebnisse zeigen den Oberflächenzustand der keramischen Proben (Rissbildung, Anhaftungen, Verschleiß) vor und nach den Versuchen. Die Oberflächenbeschaffenheit der Proben wurde mittels Licht- sowie Rasterelektronenmikroskopie analysiert.
Der Kerbschlagbiegeversuch auf dem Weg von nationalen Prüfvorschriften und Normen zur DIN-EN-ISO-Norm
Authors: Wehrstedt Alois , Gerber Siegfried , Weißmüller Christian
Published: December 2013

Kurzfassung

Im vorliegenden Beitrag wird dargestellt, wie das Normungsbedürfnis für den Kerbschlagbiegeversuch entstand und sich die Normungsarbeiten auf den verschiedenen Ebenen (national, europäisch und international) entwickelten. In einer Übersicht sind die unterschiedlichen nationalen und übernationalen Normen für den Kerbschlagbiegeversuch (Prüfverfahren, Prüfung und Kalibrierung der Prüfmaschinen, Kalibrierung von Referenzproben) gegenübergestellt, und die neue Norm DIN EN ISO 148 wird schwerpunktmäßig erläutert.
Vibration Behaviour of Servohydraulic Dynamic Tensile Testing Machines
Authors: Larour Patrick , Noack Julio , Bleck Wolfgang
Published: December 2013

The oscillation behaviour of the Schenck and Roell-Amsler servohydraulic dynamic tensile testing machines used at the RWTH IEHK has been investigated [1]. The dynamic longitudinal and bending oscillations, propagating through the test set-up, have been characterised with a Fast Fourier Transformation (FFT) and a simple analytical model. When increasing the strain rate, the Eigen frequency of the test set-up becomes a limiting factor. With higher testing speed the oscillations amplitude and inertia effects also increase, which makes it difficult to determine accurately the mechanical properties as usually done with quasistatic tensile tests. A set-up optimisation can be reached by decreasing the mass between the load cell and the sample, either by moving the load cell closer to the sample, or with a lighter machine design and grip shape. A combination of both possibilities has been followed at IEHK. A global piezoquartz load cell, a quasilocal calibrated strain gage load cell on the grip, and a local calibrated strain gage load cell on the sample can be used as load measurement systems. The corresponding load signals have been compared with regard to initial oscillation amplitude, frequency, and damping factor for different strain rates. The positive effects of a lightweight sample grip design are also shown and quantified. The initial amplitude can be reduced easily by using damping rubbers. Advantages and draw backs of this method are shown. Short sample geometries are also beneficial to increase the vibration frequency. Knowing the vibration behaviour of the machine, it is then easier to classify the materials to be tested dynamically, based on the quasistatic yield ratio and fracture elongation values. Since vibrations cannot be avoided with conventional servohydraulic machines, an adequate smoothing method must still be chosen to determine the mechanical properties and flow curves. Low pass filtering results are compared with analytical polynoms and the traditional spline smoothing method used at IEHK.
Determining the Fracture Toughness of Alumina Ceramics from Vickers Indentations
Authors: Ćurković Lidija , Rede Vera , Grilec Krešimir , Lalić Marijo
Published: December 2013

Many methods are currently used to measure fracture toughness of ceramic materials. Due to its simplicity, its non-destructive nature, and the fact that minimal machining is required to prepare the sample, the use of the Vickers hardness indentations to measure fracture toughness (KI
C) has become quite popular. The aim of the present work is to investigate the hardness from Vickers indentations and the fracture toughness based on crack-length measurements of cracks introduced into the sample surface of cold isostatically pressed (CIP)-Al2O3 with 99.8% purity.
Zerstörungsfreie Prüfung von Beton und Mauerwerk mit aktiver Thermografie
Authors: Maierhofer Christiane , Röllig Mathias , Arndt Ralf
Published: December 2013

Kurzfassung

Ziel der hier vorgestellten Untersuchungen war es, die Einflüsse von variierenden thermischen Eigenschaften des Baustoffs sowie von unterschiedlichen Emissivitäten der Oberfläche auf die Ortung von Inhomogenitäten in Bauwerksstrukturen mit der aktiven Thermografie zu quantifizieren bzw. durch geeignete Auswerteverfahren zu reduzieren. Vorgestellt werden Ergebnisse von Untersuchungen an Betonprobekörpern mit unterschiedlichen Betonrezepturen und Oberflächenbeschichtungen und -modifikationen sowie an einem historischen Mauerwerksprobekörper mit aufsteigender Feuchte. Die Auswertung der Thermografiesequenzen erfolgte sowohl im Zeitals auch im Frequenzbereich.
Fatigue Assessment and Fatigue Life Calculation of Metals on the Basis of Mechanical Hysteresis, Temperature, and Resistance Data
Authors: Starke Peter , Eifler Dietmar
Published: December 2013

Mechanical stress-strain hysteresis, temperature, and electrical resistance measurements were performed for the microstructurerelated characterisation of the cyclic deformation behaviour and for the fatigue life calculation of metals. The electrical resistance is strongly influenced by the defect density, and allows the detection of a proceeding fatigue damage under cyclic loading and during load-free inspection intervals as well. On the basis of comprehensive mechanical, thermal, and electrical fatigue data the physically based fatigue life calculation “Phybal” was developed at the Institute of Materials Science and Engineering at the University of Kaiserslautern. This method requires only one load increase test and two constant amplitude tests for a fast and nevertheless precise calculation of S-N (Woehler) curves, leading to a significant reduction in experimental time and costs.