bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
On the Fatigue Behaviour of Wrought Magnesium Alloys*
Authors: Fuskova Lenka , Bohlen Jan , Yi Sangbong , Letzig Dietmar 
Published: December 2013

AbstractThe influence of crystallographic texture on the mechanical properties of magnesium alloys is already well-known. However, it is not clear how the crystallographic texture affects the fatigue properties in the sense of cyclic deformation behaviour of magnesium alloys. The objective of this study is to investigate and compare the deformation processes of the extruded magnesium alloys AZ31 and AZ80 during static and cyclic tensile testing. The influence of the loading condition and chemical composition on the evolution of the microstructure and the crystallographic texture has been observed. Changes of the plastic strain have been observed and have been interpreted for both AZ alloys with cyclic hardening curves. However, the maximal stress during the fatigue test was higher than the TYS for both alloys. Both experimental materials exhibited significant lower plastic deformations and lower density of tensile twins compared to static tensile test. The microstructure and texture analyses have been performed before and after experiments.
Klassische und neue Verfahren der Ultraschallmikroskopie für Anwendungen in der zerstörungsfreien Materialprüfung
Authors: Köhler Bernd , Schubert Frank , Barth Martin 
Published: December 2013

Kurzfassung
Mit kommerziellen Ultraschallmikroskopen kann das Innere eines Bauteils mittels Ultraschall untersucht werden. Üblicherweise fokussiert ein Schallwandler Ultraschallwellen auf eine Tiefe im Volumen und empfängt die reflektierten Schallwellen. Durch Scannen können Schnittbilder des Bauteils erzeugt werden. Das Erstellen von Volumenabbildungen ist auf diese Weise jedoch sehr aufwendig und auch nur bedingt möglich. In diesem Artikel wird ein Ultraschall-Tomografieverfahren vorgestellt, welches das Volumen aus den Daten eines einzigen Flächenscans rekonstruieren kann. Im Körper befindliche Fehler, wie z.B. Poren, Einschlüsse und auch schräg liegende Risse können räumlich oder in Schnittbildern ortsgenau dargestellt werden.
Moderne 2-D und 3-D abbildende Röntgenverfahren mit Synchrotronstrahlung
Authors: Baumbach Tilo , dos Santos Rolo T. , Ershov A. , Helfen Lukas , Lübbert Daniel , Modregger P. , Pelliccia Danielle , Vagovic Patrik , Xu Feng 
Published: December 2013

Kurzfassung
Mikrotomographie erlaubt die hochauflösende Abbildung verdeckter Mikrostrukturen und den Nachweis von Mikrorissen und Mikroporen in vielfältigen Bereichen, darunter die Untersuchung von mikroporösen Materialien und Fasernetzwerken, der Mikrostruktur biokompatibler Materialien (Implantate), der Entwicklung der Struktur von Metallgefügen u.v.m. Synchrotron-Laminographie erweitert das Anwendungsspektrum der 3-D-Methoden auf die zerstörungsfreie Bauteiluntersuchung ohne Probenentnahme bzw. Probenpräparation, und erweitert die hoch auflösende Inspektion z.B. in der Mikrosystemtechnik, der Paläontologie Archäologie etc. Ultraschnelle Radiographie, Computertomographie und Laminographie erlauben die In-situ-Untersuchung von Proben und Bauteilen in Echtzeit und unter betriebsnahen Bedingungen verschiedenster Probenumgebung. Phasenkontrast erweitert die Anwendungsbreite der 2-D und 3-D abbildenden Synchrotronverfahren auf leichte Materialien und führte die Methoden damit in die Leichtbautechnologien und die Lebenswissenschaften. Die Kombination der Techniken mit Röntgenoptiken treibt die Grenzen der Ortsauflösung in den Bereich weniger 10 nm.
Hardware für ein Ultraschall-Sampling-Phased-Array-System
Authors: Hentschel Dieter 
Published: December 2013

Kurzfassung
Das im IZFP-D entwickelte Ultraschall-Front-End-System verfügt je nach Ausbaustufe über 16 bis 64 Ultraschallkanäle. Dieses System kann in den Betriebsarten (a) Mehrkanal-Ultraschall (jeder Ultraschall-Kanal wertet ein separates Sensorsignal aus), (b) Ultraschall-Phased-Array (bis zu 16 Ultraschall-Kanäle werden phasenverschoben angesteuert und aufsummiert) und (c) Sampling-Phased-Array (Ultraschalldaten aller Kanäle werden aufgenommen und im Rechner zu einem Phased-Array-Bild zusammengefügt) arbeiten. Die beschriebene Hardware der Ultraschallkanäle ermöglicht durch hohe Sendespannung und große Verstärkungsdynamik die Ultraschallprüfung auch stark dämpfender Materialien. Durch ihren kompakten Aufbau kann die Hardware des Ultraschallsystems in unmittelbarer Nähe der Sensoren platziert werden. Sie ist damit für den Aufbau automatisierter Ultraschall-Prüfsysteme prädestiniert.
Rasterkraftmikroskopie mit akustischer Probenanregung als Verfahren zur höchstaufgelösten Charakterisierung verborgener Strukturen und von Schichteigenschaften
Authors: Striegler André , Kopycinska-Müller Malgorzata , Bendjus Beatrice , Köhler Bernd , Meyendorf Norbert , Wolter Klaus-Jürgen 
Published: December 2013

Kurzfassung
Die Rasterkraftmikroskopie mit akustischer Anregung der Probe (AFAM) ist eine dynamische Erweiterung der Rasterkraftmikroskopie. Als kontaktbasierte Methode liefert sie Informationen über effektive elastische Eigenschaften aus einem oberflächennahen Volumengebiet. Das Potenzial von AFAM zur Detektion verdeckter Strukturen wurde an drei idealisierten Testobjekten mit verdeckten Hohlräumen mittels qualitativer Bildgebung evaluiert. Eine Probe ist eine dünne, speziell präparierte Siliziumnitridmembran. Weitere Strukturen sind eine Gruppe neun quadratischer Membranen mit Kantenlänge 3,7 μm und linear abgestuften Dicken von 30 nm bis 270 nm, sowie eine Keilstruktur mit Breite 1,6 μm, Länge 50 μm und linear steigender Membrandicke von 0 μm bis 2,7 μm. In den AFAM-Abbildungen sind die verdeckten Strukturen jeweils bis zu Tiefen detektierbar, die deutlich über den Annahmen der Kontaktmechanik für homogene Proben liegen. An dünnen Siliziumdioxidschichten mit Dicken und Dickenunterschieden im Bereich weniger Nanometer konnte gezeigt werden, dass AFAM das Potenzial zur Schichtcharakterisierung besitzt. Sowohl die Dickenunterschiede waren detektierbar als auch die Abhängigkeiten des elastischen Verhaltens der drei Schichtsysteme bei steigenden Spannungsfeldtiefen.
A Numerical Study of the Inclusion Problem in Electromagnetic Testing
Authors: Kreutzbruck Marc , Thomas Hans-Martin , Sickert Roland , Casperson Ralf , Boehm Rainer , Allweins Kai , Lemke Gertrud 
Published: December 2013

Abstract
The determination of magnetic distortion fields caused by inclusions hidden in a conductive matrix using homogeneous current flow needs to be addressed in multiple tasks of electromagnetic non-destructive testing and materials science. This includes a series of testing problems such as the detection of tantalum inclusions hidden in niobium plates, metal inclusion in a nonmetallic base material or porosity in aluminum laser welds. Unfortunately, easy tools for an estimation of the defect response fields above the sample using pertinent detection concepts are still missing. In this study the Finite Element Method (FEM) was used for modeling spherically shaped defects, and an analytical expression was developed for the strength of the response field including the conductivity of the defect and matrix, the sensor-to-inclusion separation, and the defect size. Finally, the results were adapted to Eddy Current Testing problems, in which the skin effect was taken into consideration for an appropriate estimation of the signal strength.
Degradation of Material Properties Significant for Lifetime Extension of Nuclear Power Plants
Authors: Erhard Anton , Otremba Frank 
Published: December 2013

Abstract
The discussion about the right energy sources or alternative energy generation goes around the world, mostly in connection with greenhouse gas reduction. Therefore, some countries have started to consider extending operation of nuclear power plants. This demands an extensive plant life management as well as the knowledge of the degradation in material properties. The Basis Safety Concept (BSC) in Germany observed this circumstance. Still, lifetime extension is not an issue in Germany due to phase out of nuclear energy. Part of the BSC is the application of non-destructive examination (NDE) methods from the beginning, i.e. from component manufacture, to the end of life. The application of a NDE method to detect and size defects in components in nuclear power plants is presented. Some material properties and their degradation during increase of operation time are also in the focus of this paper.
Three-Dimensional Optimal Material Distributions for Micro-Gripper with Straight-Line Path and Parallel Movement Arms
Authors: Helal Mahmoud , Sun Lining , Chen Liguo 
Published: December 2013

Abstract
The development of micro-electro-mechanical systems (MEMS) is a subject of intense research due to the significant impact of miniaturization. The assembly of micro-devices involves handling of parts that are extremely small. A micro-gripper compliant mechanism is one of the key elements in micro-robotics as well as micro-assembly technologies for handling and manipulating micro-objects without damage. Topology optimization has proven to be a power- ful method for the conceptual design of structures and mechanisms. This paper presents topology optimization of three-dimensional micro-gripper compliant mechanism with straight-line path and with parallel movement gripping arms. A three-dimensional finite element analysis model using ANSYS is constructed for the propose design domain. The optimal configuration micro-grippers, which can realize a straight-line path and parallel movement of the gripping arms, are demonstrated.
Spannungsrisskorrosion hochfester Stähle*
Authors: Pohl Michael , Kühn Sebastian 
Published: December 2013

Kurzfassung
Im Rahmen von Korrosionszeitstanduntersuchungen wird der Einfluss der Werkstoffverfestigung durch Kaltumformung auf die Anfälligkeit des Werkstoffes StE 480.7 TM für Wasserstoff-induzierte Spannungsrisskorrosion (SpRK) untersucht. Die Einstellung einer definierten Werkstofffestigkeit erfolgt durch Kaltumformung in einer Rundschmiedemaschine. Die Untersuchung zur Anfälligkeit des Werkstoffes für Wasserstoff-induzierte SpRK erfolgt in Zeitstandprüfständen bei unterschiedlichen Lastniveaus unter gleichzeitiger kathodischer Polarisation. Als Ergebnis der Untersuchungen wird gezeigt, dass die Standzeit des Werkstoffs StE 480.7 TM in beträchtlichem Maße von der Werkstofffestigkeit und dem Lastniveau abhängt. Die fraktografischen Untersuchungen im REM zeigen, dass das Versagen der gebrochenen Proben auf Wasserstoff-induzierte SpRK zurückzuführen ist.
Betriebsfestigkeit fertig montierter Fahrräder
Authors: Brust Ernst 
Published: December 2013

Kurzfassung
Im vorliegenden Beitrag werden Prüfverfahren und Vorgehensweisen vorgestellt, um Fahrräder auf ihre Betriebsfestigkeit hin zu testen und die Sicherheit solcher Verkehrsmittel, Spiel- und Sportgeräte zu erhöhen.
A Study on Quantification of Homogenizing Treatment for Al-Mg-Si Alloy AA 6063
Authors: Kelesoglu Ergün 
Published: December 2013

Abstract
Homogenization of aluminum extrusion billets facilitates extrusion and improves product quality. In this work, a parameter has been developed that defines the homogenization level of AA6063 extrusion billets. The insoluble α-AlFeSi and β-AlFeSi phases have been experimentally determined by evaluating the length/width ratio of the AlFeSi intermetallic in the microstructure. Using this identification, the area fraction of each phase has been measured. The area fraction of the β-AlFeSi phase in the cast structure is over 65%. In the well-homogenized sample, the β-AlFeSi area fraction decreases to values lower than 20%, while the α-AlFeSi phase ratio increases to over 80%. As the α-AlFeSi percentage in the structure increases, the elongation of the samples steadily increases, from 1% to 24%. Based on the ratio of α-AlFeSi to the entire intermetallic phase, we propose six different homogenization levels. The proposed indexing can be used to define the homogenization state of the billet, regardless of the homogenization temperature and time. The index numbers exhibit a good correlation with the deformation potential of the samples.
Effect of Nickel Addition and Porosity on Fracture Behaviour of Molybdenum Alloyed Powder Metallurgical Steel
Authors: Karagöz Şadi , Yamanoğlu Ridvan , Yilmaz Alpay , Atapek Ş. Hakan 
Published: December 2013

Abstract
In the study for this contribution, good mechanical properties have been obtained from Mo (and Cu) alloyed PM-steels after suitable heat treatment. The influence of two to four weight percent nickel additions in these Mo (and Cu) alloyed PM-steels on the mechanical properties have been studied. The influence of such an alloying modification on the defect characteristics has also been investigated. The heat treatment of the steel material has been realized via a novel way, i.e. with the sinter-hardening method. The mechanical properties like tensile strength, matrix microhardness, and toughness have been measured. Transverse rupture tests have been implemented for toughness measurement while the transverse rupture strength data has been obtained by using the Weibull statistics. Microstructural studies have been performed with various microscopy techniques, where the general steel matrix was observed to exist of tempered martensite, bainite, residual austenite, and micropores. The amount of pores was measured with image analysis technique, while the amount of retained austenite was measured with the magnetic saturation method. The results show that the values of the transverse rupture test are determined primarily by pores/pore agglomerates that fit big size defect criteria. On the other hand, a positive effect of increasing Nickel content has been observed on the resistance against fracture.
Surface Structural Changes of Feldspathic Ceramics Before and After Immersion in a Corrosive Medium Using Atomic Force Microscopy
Authors: Mehulić Ketij , Svetličić Vesna , Vojvodic Denis , Šegota Suzana , Schauperl Zdravko , Runje Biserka 
Published: December 2013

Abstract
Ceramics are attractive dental materials as a result of their supe- rior aesthetics and biocompatibility. However, they are brittle and prone to premature failure, especially at repeated contact strain and in moist environments. The chemical stability of dental ceramics is important, because it directly affects mechanical properties and aesthetic value of restorations.
The aim of this study was to investigate the effects of a corrosive agent, i.e. 4% acetic acid, on the surface of glazed and unglazed feldspathic ceramics. Metal-ceramic plates (9.0 × 9.0 × 1.2 mm) composed of a Ni-Cr alloy (Wiron 99, Bego Germany) and glazed or unglazed feldspathic ceramics (IPS Classic, Ivoclar-Vivadent, Schaan, Liechtenstein) were prepared according to the manufacturer‧s instructions. The samples were immersed in the solution at 80 °C and kept there for 16 h (ISO 6872). The surfaces of the samples before and after immersion in the corrosive medium were examined by atomic force microscopy (AFM). The pre- and post- corrosion AFM images of the surfaces of the feldspathic ceramics samples clearly show that the glazed surfaces are much less prone to deterioration by corrosion than the unglazed ones.
Hydro-Abrasive Erosion Resistance of C45 Steel in Different Heat-Treated States on a Designed Wear Test Apparatus
Authors: Yigit Kurtuluş , Aydin Hakan 
Published: December 2013

Abstract
In this study, the hydro-abrasive erosion behaviour of a C 45 steel in different heat-treated states, which are normalizing, oil-quenching, tempering after oil-quenching and boronizing thermochemical surface treatment, was investigated on a designed and manufactured hydro-abrasive wear test apparatus. Boronizing was performed in a solid medium consisting of B4C, SiC, and KBF4 at a temperature of 900 °C for two hours. The microstructure and the wear regions of the specimens were characterized using an optical and a scanning electron microscope. In the tribogical system, the specimens were rotated in a system instead subjecting them to a fluid and moving abrasive particles. The wear tests were performed under a fixed rotational speed of 53 rpm for each specimen in the respective heat-treated state. The weight loss at the end of each wear period of 10 hours was measured using a precision electronic balance with an accuracy of 1 mg. It was concluded from the investigation that oil-quenching and tempering treatments led to significant improvement of the hydro-abrasive erosion resistance, while as-boronized and as-normalized specimens exhibited the lowest erosion resistance. In spite of its high surface hardness in the boronized state, the C45 steel did not affect positively its hydro-abrasive erosion resistance. In the as-normalized specimen, the low hydro-abrasive erosion resistance corresponded with a decrease of hardness. An increasing amount of ferrite and pearlite in the C45 steel led to the reduction of the hydro-abrasive erosion resistance.
Eigenspannungsanalysen nach der Bohrlochmethode unter Verwendung geometriespezifischer Kalibrierfunktionen
Authors: Sobolevski Enrique Garcia , Scholtes Berthold 
Published: December 2013

Kurzfassung
Bei der Anwendung des inkrementellen Bohrlochverfahrens zur Eigenspannungsanalyse sind zur Bestimmung von Spannungsverteilungen aus den gemessenen Deformationen Kalibrierfunktionen notwendig, welche die Empfindlichkeit der verwendeten Dehnungsmessstreifenanordnung im Hinblick auf die Dehnungsauslösung durch die Bohrung berücksichtigen. Üblicherweise werden diese aus elastischen FE-Rechnungen gewonnen, wobei als Geometrie eine dicke Platte ohne Randeffekte zugrunde gelegt wird. Aus diesem Grund müssen bei Eigenspannungsanalysen an realen Bauteilen bestimmte Restriktionen im Hinblick auf die Bauteilgeometrie beachtet werden. Dies schränkt in der Realität die Anwendbarkeit des Verfahrens bzw. die Aussagefähigkeit der Messungen ein. In der vorliegenden Arbeit wird vorgeschlagen, geometriespezifische Kalibrierfunktionen zu verwenden, um die genannten Probleme zu vermeiden. Es werden Ergebnisse von FE-Simulationen von Bohrlochexperimenten vorgestellt, welche die Auswirkungen realer Bauteilgeometrien auf die ermittelten Spannungen zeigen und die Verbesserungen der Messgenauigkeit bei Verwendung geometriespezifischer Kalibrierfunktionen im Vergleich mit der konventionellen Vorgehensweise belegen.
Improved Computed Tomography by Variable Desmearing
Authors: Kupsch Andreas , Lange Axel , Hentschel Manfred P. , Müller Bernd R. 
Published: December 2013

Abstract
In order to improve the spatial resolution of computed tomography reconstructions which suffer from un-sharpness due to an extended source size a new procedure of de-smearing has been developed. As the width of the source related smearing function of the projections may even double between the position near and far from the detector the desmearing procedure has to be variable. In contrast to the essentially wrong approach of de-convolution by a constant smear kernel for all voxel positions an implicit desmearing is established. The pre-known position dependent smearing is applied to the iteratively repeated projections of partial reconstructions obtained from the DIRECTT reconstruction algorithm. This approach of variable desmearing from sinograms of a pixel model with smearing from one to five pixel FWHM achieves a spatial resolution near one pixel.
Hochtemperatur-Bruchzähigkeitsmessung
Authors: Stärk Klaus Friedrich 
Published: December 2013

Kurzfassung
Zur Abschätzung von Versagensbeanspruchungen von Komponenten mit Fehlstellen ist die Kenntnis der Bruchzähigkeit hilfreich. Die Ermittlung des Widerstandes gegen Rissausbreitung bei sehr hohen Temperaturen an metallischen Hochtemperatur-Werkstoffen wird gezeigt.
Das Bruchverhalten von metallischen Hochtemperaturlegierungen lässt sich bei hohen Temperaturen mit einer Kombination der Gleichstrompotenzialsonde und einer Probenheizung mit einem Gasbrenner ermitteln. Die sehr hohen Genauigkeitsanforderungen des Teilentlastungsverfahrens lassen sich umgehen. Die grobkörnigen Nickelbasislegierungen führen zu deutlich größeren Messwertstreuungen als bei feinkristallinen Stählen üblich ist. Die Rissfront beinhaltet nur wenige Körner mit unbekannter Kristallorientierung. Es empfiehlt sich, mehrere Proben bei derselben Temperatur zu prüfen, um einen Anhaltswert für die zu erwartende Streuung zu erhalten.
Effects on Lifetime under Spectrum Loading*
Authors: Sonsino Cetin Morris 
Published: December 2013

Abstract
Most components and structures are submitted to load-time histories with variable amplitudes during their service life. Their safe design, in the context of weight reduction requirements, demands detailed and deep knowledge about the effects of spectrum shape, blocked or random sequences, material response, cumulative damage, residual stresses, environment and corrosion during lifetime in interaction with the variable load amplitudes. Especially, their reliability must be assured by appropriate testing, when test time reduction procedures are applied. Also, the substitution of variable amplitude loading by constant amplitudes is not generally possible because of the aforementioned influencing parameters and changed damage mechanisms.
The proper consideration of effects of spectrum loading on lifetime requires that experiences in laboratory testing and service behaviour should be implemented in numerical assessment procedures.
Zeitgeraffte und kostenoptimierte Bauteilprüfung an Zylinderköpfen*
Authors: Achatz Florian , Fröschl Jürgen , Rödling Steffen 
Published: December 2013

Kurzfassung
Um das thermomechanische Ermüdungsverhalten von Zylinderköpfen zu untersuchen, werden heutzutage meist Thermoschockprüfungen mit befeuertem Motor durchgeführt. Die lange Prüfdauer und die hohen Versuchskosten treiben hier die Suche nach Alternativen stark voran. Im vorliegenden Beitrag wird daher ein Zylinderkopfprüfstand vorgestellt, der bei IABG betrieben wird und die Nachbildung der thermo-mechanischen Ermüdungseffekte eines Zylinderkopfes im Motorbetrieb im Labor mit zyklischer thermischer Belastung zeitlich stark gerafft und mit deutlich niedrigeren Versuchskosten ermöglicht. Neben einer Darstellung der grundlegenden Zusammenhänge der thermomechanischen Ermüdung in Zylinderköpfen wird die Realisierung der stark zeitgerafften Versuche auf dem thermischen Zylinderkopfprüfstand bei IABG vorgestellt. Neben der rechnerischen Optimierung der thermischen Randbedingungen werden die Einmessung und iterative Anpas- sung der Versuchsparameter, die Versuchsdurchführung mit automatisierter Rissinspektion und -verfolgung sowie die Auswertung der Versuchsläufe dargestellt.
Schwingfestigkeitssteigerung von Radsternen aus Aluminiumguss durch UIT-Behandlung*
Authors: Berg-Pollack Antje , Sonsino Cetin Morris , Völlmecke Franz-Josef 
Published: December 2013

Kurzfassung
Der Beitrag stellt die erstmalige Anwendung des Ultrasonic Impact Treatments an Speichen gegossener Aluminiumräder vor. Die durch das UIT-Verfahren auf das Bauteil aufgebrachten mechanischen Impulse bewirken eine Erhöhung der Härte und eine Reduzierung vorhandener Porositäten in Oberflächennähe sowie eine Glättung der Oberfläche. Durch die plastischen Deformationen werden signifikante Druckeigenspannungen erzeugt, die maßgeblich für die Steigerung der Schwingfestigkeit der UIT-behandelten Radspeichen aus dem Werkstoff Aluminiumguss AlSi11Mg unter konstanten und variablen Amplituden verantwortlich sind. Die UIT-Technologie birgt ein hohes Potenzial zur Verbesserung der Lebensdauer und Sicherheit der Bauteile und zur Einsparung von Material und kann somit einen wesentlichen Beitrag zu konsequentem Leichtbau leisten.