bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Laser vibrometry of air-coupled Lamb waves
Authors: Solodov Igor , Pfleiderer Klaus , Busse Gerhard 
Published: December 2013

Abstract
A new non-contact methodology combining air-coupled ultrasonic excitation and laser detection of the Lamb waves is developed and applied for advanced material characterization. The flexural modes are generated in a specimen at normal and slanted incidence of a focused air-coupled beam. A laser scanning vibrometer is used for dynamic visualization of the Lamb wave field. As the local flexuaral wave velocity depends on the thickness of a specimen, the meth-odology enables remote imaging and profiling of thickness at high accuracy. Direct imaging of the flexural wave-defect interaction is capable of visualizing the damaged areas in fibre-reinforced composites. The shape of the detected flexural waveforms is shown to reflect the in-plane material anisotropy. The experiments proved a high sensitivity of the technique in remote imaging and measuring of local fibre orientation in composite materials.
Erzeugung ultrafeiner Gefüge in Stählen mit mittlerem Kohlenstoffgehalt
Authors: Mašek Bohuslav , Nový Zbyšek , Drnek Jaroslav , Meyer Lothar W. 
Published: December 2013

Kurzfassung
Die thermomechanische Behandlung der Stähle ermöglicht es, bei geeigneter Wahl der Strategie hervorragende mechanische Eigenschaften zu erzielen. Dabei können auch klassische Stähle ohne spezielles und kostenintensives Legierungskonzept eingesetzt werden. Diese Tatsache wurde hier am Beispiel des Stahls C45 dokumentiert. Bei dem ausgewählten Konzept der thermomechanischen Behandlung konzentrierte man sich vor allem auf den Kornfeinungsprozess, durch den hohe Streckgrenzen, Festigkeiten und Kerbschlagzähigkeiten im ferritisch-perlitischen Zustand bei gleichzeitig guter Dehnung erreicht wurden.
Einflussgrößen auf den Elastizitätsmodul von Stählen für den Karosseriebau
Authors: Münstermann Sebastian , Bleck Wolfgang 
Published: December 2013

Kurzfassung
Im Automobilbau wird seit einigen Jahren nachdrücklich das Ziel verfolgt, möglichst leichte Karosserien herzustellen. Aus diesem Grund werden in vielen Fällen die Blechdicken der einzelnen Karosseriebauteile reduziert. Die Tragfähigkeit eines Bauteils hängt aber von der Festigkeit des verwendeten Werkstoffs, von der Blechdicke und von der Bauteilform ab. Deshalb würde durch den Einsatz von dünneren Blechen die Tragfähigkeit der Karosserie herabgesetzt, wenn nicht gleichzeitig Stähle mit erhöhter Festigkeit verwendet würden. Infolgedessen haben sich in den letzten zehn Jahren die Liefermengen der höher-, hoch- und höchstfesten Stähle verfünffacht [1]. In erster Näherung hat sich der Elastizitätsmodul der genannten modernen Stähle mit erhöhter Festigkeit im Vergleich zu klassischen weichen Tiefziehstählen zwar nicht geändert. Im Automobilbau sollten aber die verwendeten Werkstoffe einen möglichst großen Elastizitätsmodul besitzen. In einer im Jahr 2002 durchgeführten Literaturstudie wurden die Einflussgrößen auf den Elastizitätsmodul von Stählen mit dem Ziel zusammengefasst, Möglichkeiten zur gezielten Einstellung eines besonders hohen Elastizitätsmoduls aufzuzeigen. Die Ergebnisse dieser Studie werden nachfolgend dargestellt.
Betriebsfeste Auslegung hochbelasteter Kunststoffbauteile im Motorraum
Authors: Moosbrugger Egon , Wieland Robert , Gumnior Paul , Gerharz Johann Josef 
Published: December 2013

Kurzfassung
Das Schwingfestigkeitsverhalten eines kurzglasfaserverstärkten Polyamids wurde eingehend untersucht. Dank der berücksichtigten Einflussgrößen wie Kerben, Faserorientierung, Temperatur, Mittelspannung und Lastfolge liegen zum ersten Mal Kennwerte vor, die eine betriebsfeste Bemessung hochbelasteter Kunststoffbauteile im Motorraum erlauben. Es wurde ein Bemessungsverfahren entwickelt, das neben den Festigkeitskennwerten eine genaue FE-Rechnung des Spannungsgradienten bzw. des höchstbeanspruchten Volumens für die Stelle der maximalen örtlichen Spannung benötigt. Das Verfahren wurde auf ein ausgesuchtes Bauteil angewandt, und die Ergebnisse wurden erfolgreich überprüft.
Leichtbau durch Strukturoptimierung auf Basis von Betriebsfestigkeitskennwerten
Authors: Dannbauer Helmut , Dutzler Eberhard , Eichlseder Wilfried 
Published: December 2013

Kurzfassung
Moderne Simulationswerkzeuge für die Strukturoptimierung ermöglichen die systematische Entwicklung von Leichtbaukomponenten. Die Weiterentwicklung der Optimierungsprogramme sowie die Verknüpfung mit verschiedenen Analysesystemen verbreitern das Anwendungsspektrum und verbessern die Qualität der Optimierung. Neben Bauteileigenschaften wie Steifigkeit und Stabilität hat die Betriebsfestigkeit eine besonders hohe Bedeutung, da die Festigkeit oft den begrenzenden Faktor darstellt. Die Beurteilung der Zeit- und Dauerfestigkeit stellt wiederum die wichtigsten Aspekte der Betriebsfestigkeit dar.
Betriebsfeste Auslegung mittels Innenhochdruck umgeformter Bauteile aus AlMgSi0,5V
Authors: Wallmichrath Marc , Kaufmann Heinz , Roll Karl 
Published: December 2013

Kurzfassung
Aluminiumwerkstoffe eröffnen zusammen mit zukunftsweisenden Umformtechnologien durch eine gezielte Ausnutzung der spezifischen Werkstoffeigenschaften neue Möglichkeiten für moderne Leichtbaustrukturen. Zur Ausschöpfung der Potenziale und zur Optimierung der Prozessparameter der Innenhochdruck-Umformtechnologie im Hinblick auf das resultierende Betriebsfestigkeitsverhalten von Automobilstrukturen benötigt der Konstrukteur Schwingfestigkeitskennwerte der Aluminiumbleche, die von der Umformmethode und vom Umformgrad abhängen. Bei der Übertragung dieser Kennwerte auf die umgeformten Aluminiumblechkonstruktionen zur Festigkeitsbeurteilung und Lebensdauerabschätzung müssen auch die aus dem Umformvorgang resultierenden Wanddickenänderungen und somit Beanspruchungs- und Steifigkeitsänderungen berücksichtigt werden.
Challenges in developing a general constitutive relation for cyclic loading*
Authors: Ellyin Fernand , Xia Zihui 
Published: December 2013

Abstract
Deformation of most metals and alloys is time-dependent and this dependency becomes more pronounced at temperatures exceeding a third of the material's melting point. Furthermore, the deformation response of a material to cyclic loading involves transients prior to stabilization. Some manifestations of the transient responses are: strain hardening or softening, loading sequence effect, strain-rate and strain-path history dependency, creep-plasticity interaction, strain ratcheting, among others. In addition, a constitutive model formulated in terms of macroscopic parameters must have a certain underlying microscopic rationalization. In this paper rate-dependent constitutive relations for an inelastic material are presented. This constitutive model is of a coupled nature, in the sense that the effect of prior creep on the subsequent plastic deformation and vice versa, are taken into account. Thus, the framework for these constitutive relations is based on the concept that any loading sequence can be predicted by two separate (elastoplastic and creep) but coupled models. A number of examples covering a wide range of cyclic loading types are presented.
Der Normenausschuss Materialprüfung (NMP) im DIN, Deutsches Institut für Normung e.V. – Ein Porträt
Authors: Wehrstedt Alois 
Published: December 2013

Kurzfassung
Dieses Porträt bildet den Auftakt einer Aufsatzreihe in der Zeitschrift “Materialprüfung”, in der einzelne Fachbereiche bzw. Sachgebiete des Normenausschusses Materialprüfung vorgestellt werden.*
Biaxial thermomechanical fatigue on a 304L-type austenitic stainless steel*
Authors: Maillot Valérie , Degallaix Gérard , Degallaix Suzanne , Fissolo Antoine 
Published: December 2013

Abstract
Various components of nuclear power plants are submitted to very sharp multiaxial thermomechanical loadings, due for instance to the incomplete mixing of flows at different temperatures. As an example, thermal fatigue damage has been detected in auxiliary loops of the primary cooling circuits of Pressurized Water Reactors. In particular, crack networks were observed in in-service pipes submitted to thermomechanical loading resulting from cyclic temperature gradients across the wall-thickness of components in 304 L type austenitic stainless steel. The thermal fatigue behaviour of AISI 304 L type steel has been studied using a specific thermal fatigue test, called Splash, developed in order to reproduce experimentally such thermomechanical biaxial loading in the thickness of parallelepipedic specimens. All tests have been performed at a maximum temperature of 320°C, but with different minimum temperatures. First, the morphological characteristics of the growing networks were analysed, in surface and in depth. Crack initiation is multiple and occurs on sliding lines or at material defects. Crack network stabilization is observed after 400 000 cycles at a temperature of 150°C. The maximum depth is 2.5 mm. Secondly, the stability of the thermal-fatigue cracknetworks previously obtained was investigated under additional isothermal mechanical loading (four-point bend tests). Selection mechanisms of a dominating crack are observed, showing a great influence of shielding effects, branching and tortuous path. Comparison of the dominating crack behaviour with one having a single crack initiated at a notch tip reveals a significant delay effect.
Improvement of the tensile properties and mode I fracture toughness of bonded joints using nanoadhesives
Authors: Hedia Hassan S. M. , Allie Lazbourne , Ganguli Sabyasachi , Aglan Heshmat A. 
Published: December 2013

Abstract
Nanoadhesives of epoxy resin are synthesized and evaluated. It is organically modified by multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) (1% by weight) as reinforcement. Tensile tests are conducted on multiple identical unnotched and notched specimens to evaluate the overloading and fracture behavior of the nanoadhesives and are then compared with the neat epoxy resin. In comparison with the neat epoxy, it is found that the 1% MWCNT reinforcement increased the ultimate and residual strength by about 29 and 56%, respectively. In comparison with the neat resin, there is a 265% increase in the fracture toughness of the MWCNT adhesive. Fracture surface analysis revealed the various mechanisms by which the MWCNT adhesive acquire its superior strength and toughness in comparison with the neat resin.
Zerstörungsfreie Ermittlung der Tragfähigkeit von Clinchverbindungen beim Werkstoff DC04 mit Hilfe der kNN-Regression
Authors: Tan Yiming , Hahn Ortwin , Du Feina , Voigt Hans-Michael 
Published: December 2013

Kurzfassung
Zur zerstörungsfreien Ermittlung der Tragfähigkeit von geclinchten Verbindungselementen unter quasistatischer Belastung werden die Untersuchungen mit Hilfe eines Lernverfahrens, das auf der k-nächsten-Nachbarn-Regression (kNN-Regression) basiert, vorgestellt. Als Eingangsgrößen des Lernverfahrens dienen die Prozessdaten, die während eines Fügens aus den aktuellen Signalen wie z.B. der Fügekraft und dem Stempelweg aufgenommen und abstrahiert werden. Die zu ermittelnden Ausgangsgrößen sind die Scheroder Schälzugkraft einer Clinchverbindung. In diesen Untersuchungen wurde der Stahlwerkstoff DC04 ZE mit zwei verschiedenen Dicken 0,8 mm und 1,0 mm im Anlieferzustand eingesetzt. Als Clinchverfahren kam das einstufige nicht schneidende Fügeverfahren mit geschlossener Matrize zum Einsatz. Die Ergebnisse zeigten, dass unter Beachtung verschiedener Verwendungsbedingungen die ermittelten Scher- und Schälzugkräfte mit den gemessenen Werten gut übereinstimmten.
Simulations of fatigue crack propagation in friction stir welds under flight loading conditions*
Authors: Ghidini Tommaso , Polese Claudia , Lanciotti Agostino , Dalle Donne Claudio 
Published: December 2013

Abstract
Since Friction Stir Welding has been identified as a key technology for primary aerospace structures, fatigue crack growth testing and modelling is required. However, there is still a complete lack of information regarding the fatigue crack propagation in friction stir welds under variable amplitude loading and flight loading conditions. Experimental investigations have been performed on centre cracked 4 mm thick AA2024-T3 base metal and FSW specimens: regarding the FSW samples, the crack was placed 5 mm out of the weld centre, in the most critical part of the joint: the coupons have been tested under simple variable amplitude load sequences, and under a standardized flight-simulation load history, Falstaff. The fatigue crack propagation was then predicted using widespread aerospace fracture mechanics software packages. Interaction effects and internal residual stresses were firstly separately simulated and than combined in order to evaluate the ability to predict the fatigue crack propagation on FSW welded structures under service loading conditions.
Fügen von gebauten Wellen und Verbundbauteilen durch Einwalzen*
Authors: Hagedorn Michael , Kessler Nadine , Weinert Klaus , Wilcke Gerhard , Röttger Karsten 
Published: December 2013

Kurzfassung
Das Glatt- und Festwalzen von Bohrungen und anderen Konturen ist ein seit vielen Jahren bewährtes Verfahren, mit dem einerseits sehr gute Oberflächen erzielt werden können und andererseits auch die Betriebsfestigkeit von Bauteilen signifikant erhöht werden kann. Mit dem Einwalzen zur Herstellung von Verbundbauteilen wie z.B. gebauten Wellen können die Einsatzmöglichkeiten des Walzens um einen interessanten Aspekt erweitert werden. Dabei wird mit angepassten Werkzeugen und einem höheren Walzübermaß ein anforderungsoptimiertes Innenbauteil plastisch aufgeweitet und so in ein den speziellen Anforderungen entsprechendes Außenteil gefügt.
Development of a model for the stiffness and life time prediction of self piercing riveted joints in automotive components*
Authors: Dannbauer Helmut , Gaier Christian , Dutzler Eberhard , Halaszi Csaba 
Published: December 2013

Abstract
Stiffness and strength behaviour of light weight components in the automotive industry are significantly affected by the properties of the joints. The applied joining process, the number and the location of the spot joints have thus a large technological and economic influence. The strength of spot welds can only marginally be increased by the strength of the applied plate material. By application of high strength steels the utilization of mechanical joining techniques like self piercing riveting is recommended which exhibit higher strengths. Because of light weight design and safety aspects the application of high strength steels in the development of car bodies becomes increasingly important. For an efficient design and optimization of these complex structures reliable CAE techniques are required. For spot welding suitable models for the evaluation of strength and life time of complex structures like car bodies have already been developed, but sufficient models for calculation of self piercing riveted joints are not existent up to the present, because the strength properties of mechanical joints are more difficult to integrate. For this reason, a substitution model has been created which accounts for a correct local stiffness and enables life time assessments. The model has been calibrated based on test data and by parameters like material properties, plate thickness, rivet diameter and their combinations into account. The result is a substitution model similar to that applied to spot welding, but by consideration of additional parameters to achieve a good agreement with the experiments. Summarizing, the substitution model covers all parameters (plate thickness, rivet diameter) which are relevant in the automotive and light truck industry.
Festigkeitsnachweis an Fahrrädern
Authors: Neumann Karl-Heinz , Schellbach Dieter , Lerchner Kay 
Published: December 2013

Kurzfassung
Im vorliegenden Beitrag wird über die umfangreichen Fahrraduntersuchungen berichtet, die Fachbereich Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik, Labor Leichtbau/Betriebsfestigkeit an der Westsächsischen Hochschule Zwickau (FH) in den vergangenen Jahren durchgeführt wurden. Zusammen mit der Fahrradindustrie, insbesondere Diamant Fahrradwerke GmbH und Sachsen Zweirad GmbH wurden Prüfstände sowohl für das Gesamtfahrzeug als auch für Einzelkomponenten entwickelt und eingesetzt.
Ultraschall-Prozesskontrolle mechanischer Parameter von aushärtenden Polymeren
Authors: Döring Joachim , Stark Wolfgang , Bartusch Jürgen , McHugh Jarlath , Simon Werner 
Published: December 2013

Kurzfassung
Mit einer neuartigen Ultraschall-Sensorik ist die differenzierte kontinuierliche Überwachung der Harzaushärtung in der Produktion von Bauteilen aus vernetzten Kunststoffen realisierbar. Der optimale Ablauf dieses Prozesses ist bestimmend für die mechanischen Eigenschaften der Komponenten und ihre Lebensdauer, was insbesondere für deren zunehmenden Einsatz in sicherheitsrelevanten Anwendungen an Bedeutung gewinnt. Die hier eingesetzte Durchschallung des gefüllten Werkzeugs ermöglicht mit der Verfolgung der Schalllaufzeit den direkten Zugriff auf die elastischen Moduli als qualitätsbestimmende Eigenschaften. Die Extremwerte der Ableitung der normierten Laufzeit können direkt für die Prozesssteuerung verwendet werden und haben sich bereits in der industriellen Praxis bewährt.
Ermittlung der Rissanfälligkeit von Baustählen beim Stückverzinken
Authors: Feldmann Markus , Bleck Wolfgang , Langenberg Peter , Pinger Thomas , Tschickardt Dirk , Völling Alexander 
Published: December 2013

Kurzfassung
In jüngster Vergangenheit gehäuft auftretende Risse beim Feuerverzinken von großen Stahlkonstruktionen gaben Anlass, die Ursachen und Einflussfaktoren der Rissbildung genauer zu untersuchen. Zielsetzung einer von der Industrie zusammen mit der RWTH Aachen gestarteten Forschungsinitiative ist es, die wirksamen Mechanismen zu klären, die vielfältigen und sich in komplexer Weise beeinflussenden Parameter zu untersuchen, sowie die Einflüsse auf Beanspruchung und Beanspruchbarkeit des Stahls beim Verzinken zu separieren und zu quantifizieren. Es wurde ein neuer, aussagekräftiger Versuch zur Untersuchung der wirksamen Effekte bei der Versprödung von Baustählen durch Angriff aus Zinkschmelzen entwickelt, der den vorherrschenden Spannungs-Dehnungszustand berücksichtigt.
Recent Advances in Automated Ultrasonic Inspection of Magnox Power Stations
Authors: Wooldridge A. B. 
Published: December 2013

Abstract
This paper describes recent advances in automated ultrasonic techniques which have enabled fully effective and qualified inspections to be introduced for nuclear power stations. In the first example, ultrasonic phased arrays have been introduced for inspection of fillet welded structures where physical access for the operator is very awkward and the surfaces available for probe scanning are very restricted. The system has optimised the depth of field by varying the number of phased array elements fired at a given time and the inspections are substantially faster and more reliable than conventional manual inspection. In the second example, NDT Workbench significantly improves data analysis for complex geometries and defects by using 3D data displays of multiple beams and automated logging of measurements. Both examples have been formally qualified using the ENIQ (European Network for Inspection Qualification) Methodology. This was achieved more easily because of the rigorous in-house training programmes and because the Technical Justifications referred to evidence from previous related qualifications whenever appropriate.
Finite-Elemente-Untersuchung zur Impingement-bedingten Schädigung von Implantaten für den Hüftgelenkersatz
Authors: Klüß Daniel , Martin Heiner , Mittelmeier Wolfram , Schmitz Klaus-Peter , Bader Rainer 
Published: December 2013

Kurzfassung
Nach künstlichem Hüftgelenkersatz kann Impingement zwischen Endoprothesenhals und Pfanneneinsatz zu Luxation und Implantatschädigung führen. Mithilfe eines Finite-Elemente-Modells wur- den bei unterschiedlichen Implantatpositionen Bewegungen im künstlichen Gelenk simuliert und das Impingement- und Luxationsverhalten analysiert. Die Spannungsuntersuchungen ergaben bei Impingement und während der Subluxation Druckspannungen weit oberhalb der Fließgrenze von UHMW-Polyethylen, wodurch die Impingement-bedingte Schädigung von Pfanneneinsätzen bestätigt wurde. In der vorliegenden Arbeit wird ein neues Implantatdesign vorgestellt, welches wesentlich zur Vermeidung von Impingement-bedingtem Implantatversagen beitragen kann.
The Relation Between Young's Modulus and Other Physical Parameters (L, W, MP, Cp, r)
Authors: Buch Alfred 
Published: December 2013

Abstract
In this paper the relation between Young's elastic modulus E and latent heat of fusion L of pure metals is investigated. Both E and L depend on the inter-atomic bond forces, and thus they should be inter-related. Because these properties of the metallic elements show scatter in test results and do not always have identical values in different handbooks, the ratio of L/E also shows scatter, but in addition reflects upon the effect of bond forces on L and E in various metals. However for the comparison of the effect of atomic number on E and L and for evaluation of the approximate width of L/E scatter-bands for various subgroups, the accuracy of handbook values seem to be satisfactory. It was possible to investigate the effect of the metals order in the Periodic Table, the crystallographic and electronic structure, metal density, and choice of units for latent heat of fusion so as to minimize the E/L scatter.
Pure Metals without a Magnitude Correlation Between Young's Modulus and Melting Point
Authors: Buch Alfred 
Published: December 2013

Abstract
Most often when one metal in a subgroup has a higher melting point MP than another with a higher atomic number, then its Young's modulus also is higher (e.g. Be). However there are exceptional cases when for some metals (e.g. Mg) the melting point is lower and the E-modulus is higher than for the next metal with a higher AN in the same subgroup (e.g. Ca). This is explained by considering the product of density and specific heat rCp (cal/cm3) for metals with low MP and high heat required for heating to the MP.
Wechselwirkungen zwischen Rad und Radnabe — Entwicklungen und Potenziale bei Nutzfahrzeugen
Authors: Knothe Wolfgang , Schumacher Jörg , Streicher Manfred , Fischer Gerhard 
Published: December 2013

Kurzfassung
Durch den Zusammenbau der aus mehreren Einzelkomponenten (Rad, Nabe, Lager, Bremse, Verschraubung etc.) bestehenden Baugruppen können sich unter den komplexen Beanspruchungen die Eigenschaften stark verändern, vor allem bedingt durch Beeinflussung von Nachbarkomponenten mit unterschiedlichen Steifigkeiten, Werkstoffen, veränderlichen Vorspann- und Sitzverhältnissen, unterschiedlichen Lackschichtdicken und Temperaturen. Dies kann zu verschiedenen Schadensmechanismen und Ausfällen führen. Daher ist bei zukünftigen Leichtbauentwicklungen eine konstruktive Abstimmung aller beteiligten Hersteller zu Beginn einer Entwicklung unter Anwendung neuer Entwicklungswerkzeuge zwingend erforderlich, um unerwartete Probleme und Kosten zu vermeiden.
Baugruppenerprobung für straßen- und schienengebundene Räder in der integrativen Simulationsumgebung ZWARP
Authors: Heim Rüdiger , Wallmichrath Marc , Herbert Andreas , Krause Ivo 
Published: December 2013

Kurzfassung
Seit Anfang der 80er Jahre haben sich die Methoden der zweiaxialen Raderprobung zu einem weitgehend anerkannten Standard in der Laborsimulation entwickelt. Gegenüber anderen Verfahren vereinigt die Zweiaxiale Radprüfeinrichtung (ZWARP) die Vorteile der kompletten Baugruppeninteraktion sowie realitätsnaher Last-Zeit-Funktionen. Der vorliegende Beitrag beschreibt die wesentlichen Charakteristika in der ZWARP-Erprobung von Rädern bzw. Radsätzen von Straßen- und Schienenfahrzeugen sowie den Aufbau der Prüfeinrichtungen. Die Nutzung standardisierter Lastprogramme als ein maßgebliches Konzept wird erklärt und bewertet. Ab—schließend werden die Merkmale der neuen, aktuell im Fraunhofer LBF entwickelten Generation einer vollkinematischen Simulationsumgebung für die Räderprüfung vorgestellt.