bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Mobility of grain boundaries in stress fields
Authors: Winning Myrjam , Badirujjaman Syed 
Published: December 2013

Abstract
The mobility of grain boundaries under certain conditions is a key factor for the evolution of polycrystalline microstructures and material properties. In recent experiments it was shown that grain boundaries can interact with mechanical stress fields and that the motion of planar grain boundaries, low angle as well as high angle grain boundaries, could be induced by an external mechanical stress field [1,2]. Therefore the current study was performed to investigate the details of grain boundary motion and interactions between definite, planar grain boundaries and the mechanical stress field during high temperature low cycle deformation of high purity aluminium bicrystals. The grain boundary planes were in all cases perpendicular to the loading axis. Experiments were made with large as well as small stresses at different temperatures and numbers of cycles. The displacement of grain boundaries was measured by using optical microscopy, and the microstructural features, as well as orientations of individual grains were recorded by the electron backscatter diffraction technique (EBSD) after each deformation experiment.
Fatigue damage accumulation around notches
Authors: Iino Yutaka , Yano Hideo 
Published: December 2013

Abstract
Notched compact tension specimens of type 304 stainless steel (notch tip radius of 1 mm and 4 mm) were low-cycle-fatigued at stress ratio R = −1 and 0.05 in order to investigate the through-thickness fatigue damage accumulation around the notch. The recrystallization-thermal etching technique was used to observe the accumulated plastic zone APZ with the accumulated plastic strain ∊ac above 0.12(APZ0.12) and APZ with ∊ac above 0.02 (APZ0.02) at midthickness, quarter thickness and surface. Both APZ0.12 and APZ0.02 are formed early during the fatigue (before crack initiation) near midthickness and not at less thickness or at the surface. The reason why the fatigue crack initiates near the midthickness of the notch root surface was found to be due to more fatigue damage near midthickness than at the surface. Magnetic permeability(degree of the martensite formation) at midthickness was also higher than at the surface, supporting the above result.
Der Kurzrisseffekt bei der bruchmechanischen Prüfung
Authors: Münstermann Sebastian , Langenberg Peter , Dahl Winfried , Eisele Ulrich , Roos Eberhard 
Published: December 2013

Kurzfassung
Unter dem ausgeprägten Kurzrisseffekt versteht man den Anstieg von zähbruchmechanischen Initiierungskennwerten bei reduzierter Ermüdungsrisslänge. Für Bruchmechanikproben mit niedrigem a/W-Verhältnis, also geringer Ermüdungsrisslänge, werden bei Vorliegen eines ausgeprägten Kurzrisseffekts demnach höhere Initiierungskennwerte ermittelt als für Proben mit größerem a/W-Verhältnis. In mehreren Forschungsarbeiten der Vergangenheit wurden teilweise unterschiedliche Ergebnisse zum Kurzrisseffekt bei Stahl erzielt. Ein im vergangenen Jahr durchgeführtes gemeinsames Forschungsprojekt der Materialprüfungsanstalt Uni Stuttgart (MPA) und des Instituts für Eisenhüttenkunde der RWTH Aachen (IEHK) sollte die Ursachen für die unterschiedlichen Ergebnisse klären.
Modeling the effects of mechanical loads
Authors: Uguz Agah , Oka S. Hakan 
Published: December 2013

Abstract
In this investigation, a ball joint, which is the major functional part in a car, has been modeled to predict its fatigue life. In order to confirm the accuracy of the research, initially a modal analysis was performed, so the natural frequency of the structure was verified. It has been found that, the calculated natural frequency of the structure is much lower than its own natural frequency. The results, which were confirmed by experimental studies, have been interpreted by using analysis techniques and compared with theoretical outcomes.
Low cycle fatigue of superalloys
Authors: Aoki Yasuhiro , Arai Mikiya , Zhou Hao , Ro Yoshikazu , Harada Hiroshi 
Published: December 2013

Abstract
Low cycle fatigue (LCF) of a fourth-generation single-crystal (SC) Ni-base superalloy TMS-138 was studied by comparison with typical third-generation (TMS-75) and second-generation (CMSX-4) Ni-base SC superalloys. TMS-138 exhibits improved LCF behaviour under a condition of the R ratio of 0 at temperatures of 1073 K and 1173 K. The addition of refractory elements resulted in a remarkable improvement of the LCF properties compared to those of the reference superalloys due to the different microstructure developed in TMS-138.
Das Master-Curve-Konzept im Rahmen des neuen Sprödbruchsicherheitsnachweises für die EN 13445
Authors: Langenberg Peter , Buchholz Jörg , Dahl Winfried 
Published: December 2013

Kurzfassung
Die Stahlauswahl für unbefeuerte Druckbehälter zur Vermeidung von Sprödbruch erfolgt bei Anwendung der europäischen Norm EN13445 auf Basis eines bruchmechanischen Konzeptes, welches in den 80er-Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelt wurde. Im Rahmen des europäischen Forschungsvorhabens ECOPRESS (www.ecopress.org) wurden Modifikationen erarbeitet, die sich auf neuere bruchmechanische Erkenntnisse unter Berücksichtigung der Master Curve stützen und es ermöglichen, die Anwendung der Auswahlmethode in der EN13445 auf Stähle mit Streckgrenzen bis 690 MPa auszuweiten.
Monozyten und Makrophagen im direkten Kontakt mit TiAl6V4-Implantaten*
Authors: Warmuth Sybille , Kosmann Michaela , Aigner Joachim , Wintermantel Erich , Scharnweber Dieter , Worch Hartmut 
Published: December 2013

Kurzfassung
Im Zentrum neueren medizinischen Interesses steht die phagozyteninduzierte Entzündungsreaktion als ein Ausdruck der zellulären Interaktion im Interfacebereich von Implantaten. Die vorliegende Studie untersucht die Ausschüttung entzündlicher Mediatoren (Zytokine), die von humanen primären Monozyten/Makrophagen nach direktem Kontakt mit verschieden beschichteten TiAl6V4- Implantaten gebildet werden. Die In-vitro-Zellkulturversuche zeigen, dass die verschiedenen Oberflächenmodifikationen unterschiedliche Zytokinexpressionen auslösen und erste Aussagen zum Entzündungspotential von Implantatoberflächen zulassen. Zum vertieften Verständnis der komplexen Wechselwirkungen im Interfacebereich von Implantaten bedarf es weiterer Untersuchungen.
Optimierung der mechanischen und tribologischen Eigenschaften keramischer Schichten*
Authors: Rahm J. , Glien W. , Kieselstein E. , Kreyßig K. , Sommer P. , Auerswald E. , Kremling U. 
Published: December 2013

Kurzfassung
Das Optimieren der mechanischen und tribologischen Eigenschaften keramischer Schichten basierte auf den Ergebnissen von Vorversuchen, in denen überwiegend Agglomeratpulver der Systeme Al2O3/TiO2 bzw. Al2O3/ZrO2 zur Anwendung gekommen sind. Das Erreichen der erforderlichen Oberflächenqualität der plasmagespritzten Schichten erfolgte durch eine Schleif- und Polierbearbeitung. Die Untersuchungsergebnisse der Haftfestigkeit und des gravimetrischen Verschleißes der Schichten zeigen, dass die Mischkeramiken Al2O3(70%)/TiO2(30%) und Al2O3(57,5%)/ZrO2(42,5%) die Favoriten für eine weiterführende Schichtoptimierung darstellen. Die Optimierung der Schichtstruktur und -eigenschaften beinhaltet im Schwerpunkt das weitere Homogenisieren der Schichtmorphologie bei gleichzeitiger Erhöhung der Adhäsion.
Entwicklung eines Schadenstoleranz-Konzeptes für Komponenten des Rad/Schiene-Systems am Beispiel von Radsatzwellen
Authors: Zerbst Uwe , Mädler Katrin , Vormwald Michael 
Published: December 2013

Kurzfassung
Am Beispiel einer Radsatzwelle wird ein Schadenstoleranzkonzept diskutiert, das am GKSS-Forschungszentrum in Zusammenarbeit mit der DB-Systemtechnik entwickelt wird. Das Konzept greift auf vorhandene Fehlerbewertungsmethoden, v.a. die europäische SINTAP-Prozedur und in Bezug auf die Ermüdungsrissausbreitung die NASGRO/ESACRACK-Prozedur von NASA und ESA, die in Luft- und Raumfahrt weite Verbreitung gefunden hat, zurück. Im Ergebnis der Analyse, die für einen vereinfachten Fall demonstriert wird, ergeben sich quantitative Anforderungen an die zerstörungsfreie Prüfung, welche Fehlergröße für ein gegebenes Inspektionsintervall aufgefunden werden muss.
Present limitations in the assessment of components under multiaxial service loading
Authors: Sonsino Cetin Morris , Küppers Martin , Zenner Harald , Yousefi-Hashtyani Farhad 
Published: December 2013

Abstract
This paper is focused on a research project supported by the German automotive industry and international software producers. Six multiaxially loaded components were tested under random multiaxial service loading conditions and evaluated by different algorithms. The results reveal a large scatter of calculated fatigue lives which are, in most cases, on the unsafe side. The contradictory unsatisfactory results are determined by the complex interaction of the multiaxial stress state with cumulative damage. Therefore, in the case of safety critical components, experimental structural durability tests must be carried out.
Critical plane concept and energy approach in multiaxial fatigue
Authors: Palin-Luc Thierry , Morel Franck 
Published: December 2013

Abstract
This paper aims to propose a new interpretation of several energy-based critical plane high cycle fatigue criteria. More exactly, the meaning of several global energy-based criteria is detailed from the calculation of normal and shear work on a critical plane. This study is limited to multiaxial fatigue under constant amplitude and synchronous loadings (proportional or non-proportional), with or without mean load. After a short review of some energy-based criteria using the critical plane concept or a global approach, the reasons why energy-based critical plane criteria are more and more developed in literature are summarized. It is shown that a direct link exists between critical plane energy parameters and global ones. A critical examination of the famous Findley et al. experiments is proposed and the previous link is illustrated with two mesoscopic criteria developed by Papadopoulos and the global energy-based criterion of Banvillet et al. This leads us to propose an interpretation of fatigue crack initiation from the mesoscopic scale up to the macroscopic scale either with stress and strain quantities or with strain energy parameters.
An automated method for corrosion testing of coating systems on magnesium alloys
Authors: Blawert Carsten , Dietzel Wolfgang , Heitmann Volker 
Published: December 2013

Abstract
The present work introduces an automated corrosion test for coating systems on magnesium alloys, which is based on the titration method introduced by General Motors [1], in which the dissolution rate of magnesium is determined from the amount of HCl added to a sodium chloride solution required to maintain a constant pH value. It is demonstrated that this technique allows a screening of various types of coatings on magnesium alloys yielding much more information than a standard salt spray test or a simple standard immersion test. The main advantage lies in the continuous measurement of the corrosion rate without disturbing the corrosion system and without the need for cleaning the specimens from corrosion products in order to measure weight changes.
An examination of the mechanical properties of dissimilar steel welds
Authors: Uygun A.Volkan , Durmuş Ali , Bayram Ali , Ülkü Sedat 
Published: December 2013

Abstract
Microstructure, hardness, tensile, three-point bending and fractography properties were investigated for the following dissimilar steel welds: P91-P22 (W1), P91-P11 (W2), and P91-P1 (W3). These materials were first joined at the root by gas tungsten arc welding; the second, third, and fourth passes were deposited manually by shielded metal arc welding. After welding, these pairs were tempered 760, 735, and 700°C for 1, 2, and 3 hours, respectively (i.e. T1, T2, and T3). The highest hardness values were revealed in the heat-affected zone of P22 for the W1-T2 pair. The lowest hardness was observed in the base metal-P91 for the W2-T2 and W2-T3 pairs. Fracture failure in tensile tests occurred in base metals-P22, P11, and P1. In a few samples, failure took place during three-point bending tests. Cracks which formed as a result of bend testing were within tolerance limits. All weld regions were martensitic, with an acicular structure. The base metal P91 steel revealed a martensitic structure, whereas P22, P11, and P1 base metals had a ferrite-pearlite structure.
Einsatz einer NIR-Kamera zur Lagergruppenzuordnung nach SprengLR011
Authors: Rudolph Michael , Michael-Schulz Heike , Wittmer Stefan 
Published: December 2013

Kurzfassung
Die SprengLR011 schreibt für das Prüfen und Zuordnen sonstiger explosionsgefährlicher Stoffe (z.B. organische Peroxide und Nitrocellulosezubereitungen) zu Lagergruppen die Durchführung von Brandversuchen unter gleichzeitiger Messung der Wärmestrahlung vor. Für die Intensität der Wärmestrahlung gelten Grenzwerte, oberhalb derer Personen geschädigt werden. Aus der Wärmestrahlung wird unter Berücksichtigung des Brennwertes der Strahlungswirkungsgrad bestimmt, der wiederum zur Berechnung der korrigierten Abbrandrate notwendig ist. Aus der korrigierten Abbrandrate folgt die Lagergruppe, die für die Bestimmung der einzuhaltenden Schutz- und Sicherheitsabstände maßgebend ist.
Die Messung der Wärmestrahlung erfolgte bisher mit konventionellen Sensoren, deren Bildfeld durch die konstruktive Gestaltung vorgegeben ist und während der Messung nicht mit der wirklichen Flammengröße verglichen werden kann.
Dieser prinzipielle Mangel, der auch bei anderen Typen von Sensoren auftritt, ist nur durch ein bildgebendes Messverfahren zu beheben, beispielsweise durch eine Infrarotkamera. Infrarotkameras messen die Strahlung aufgrund ihrer Konstruktion jedoch nur in einem eingeschränkten Wellenlängenbereich. Der fehlende Strahlungsanteil kann aber rechnerisch ermittelt werden, da die hier zu untersuchenden Substanzen immer einen größeren Kohlenstoffanteil enthalten. Das führt dazu, dass das Emissionsvermögen der Flamme im Wesentlichen dem eines grauen Strahlers entspricht. Über eine Kalibrierung mit einem schwarzen Strahler ist eine Einmessung der Kamera in Intensitäten möglich.
Regelwerk und Sicherheit
Authors: Krägeloh Egon 
Published: December 2013

Kurzfassung
Die Festigkeitsrechnung gibt die Grundlage, Bauteile so auszulegen, dass sie im bestimmungsgemäßen Betrieb nicht durch übermäßige Verformung oder gar Bruch versagen. Für die Werkstoffe werden Kennwerte vorgegeben, nach denen ihre Eignung beurteilt werden kann. Die georderten Chargen und Halbzeuge werden stichprobenweise auf Einhaltung der Anforderungen und Fehlerfreiheit geprüft, widrigenfalls werden sie verworfen oder nachgebessert, falls Letzteres möglich ist. Das ganze Procedere ist in einem umfangreichen Regelwerk festgeschrieben, das von Zeit zu Zeit angepasst wird. Nachstehend wird für verformungsfähige Stähle hinterfragt, ob diese Kennwerte nicht nur geeignet sind, die Werkstoffeigenschaften zu gewährleisten, sondern auch für die sichere Funktion der Komponenten im Betrieb wichtig und richtig sind. Die Probleme der sog. Ermüdung durch häufige Lastwechsel, des Korrosionseinflusses und der Zeitstandbeanspruchung bei erhöhter Temperatur werden hier nicht angesprochen.
Production of austempered ductile iron gears for transmission cases
Authors: Sagin Ahmet , Topuz Ahmet 
Published: December 2013

Abstract
The investigations presented in this contribution were targeted to replace a gear group made up of SAE 8620 steel in army jeeps with microstructural controlled austempered ductile iron, in order to reduce the manufacturing steps. Furthermore, the vibrations were also expected to decrease, due to the application of austempered ductile iron. The fatigue resistance of unalloyed and Ni alloyed austempered ductile iron have been investigated to see if some improvement as compared to steels with cementite could be achieved. The effect of the austenization heat treatment on the fatigue resistance was studied in metallographic investigations and it turned out that the alloying elements Cu, Ni and Mo have a beneficial effect. For economical reasons, the gears were fabricated of nodular iron containing 3.98% C, 1.89% Si, 0.269% Mn and 0.028% P. Considering the fatigue resistance, a Ni alloyed material with 3.66% C, about 1.81% Si, 0.134% Mn, 0.031% P and 1.51% Ni was chosen. The roundness of the graphites was about 93–100% and 80–85%. The gears were at first produced by austenization at 900°C for 3 hours and then by austempering at 235°C for 2.5 hours. The fatigue tests were performed at the maximum stresses to be expected.
Methode zur Lebensdauer-untersuchung an Corden für den Einsatz in Reifen
Authors: Bach Friedrich-Wilhelm , Krause Marta , Krüssel Thomas , Speckhals Ulrich 
Published: December 2013

Kurzfassung
In der Automobilindustrie spielt die Reifenentwicklung eine bedeutende Rolle. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt vor allem in der Lebensdauerabschätzung der Reifen. Zur Beurteilung der Reifenqualität sind mehrere Prüfungen notwendig. Von der Continental AG und dem Institut für Werkstoffkunde der Universität Hannover wurde eine Methode zur Lebensdauerabschätzung von Stahl-Corden entwickelt. Die Prüfung der Stahl-Corde basiert auf dem Dauerschwingversuch mit einer Sinusschwingung. Die graphische Darstellung der gewonnenen Messergebnisse ermöglicht es, den Moment des Filamentversagens genau zu definieren. Mit der entwickelten Methode lässt sich die Lebensdauerüberprüfung praxisnah und leicht durchführen.
Vergleichbare Prüfergebnisse durch standardisierte Prüfverfahren und Prüfkörper
Authors: Michalzik Günter 
Published: December 2013

Kurzfassung
Für die Gewährleistung von Qualität und Sicherheit technischer Erzeugnisse, aber auch für den wirtschaftlichen Werkstoffeinsatz besitzt das Prüfen einen hohen Stellenwert. Mit dem Prüfen ist immer die Zielstellung verbunden, eine qualitative oder quantitative Aussage über die Tauglichkeit von Waren und Produkten für den konkreten Anwendungsfall zu erhalten. Prüfen ist deshalb immer im Zusammenhang mit einem Entscheidungsbedarf zu verstehen.
Effect of notch configuration and pre-crack length on stress intensity factors
Authors: Hedia Hassan S. M. , Shabara Mohamed A. N. , Fattah Ahmed. A. , Helal Mahmoud M. K. 
Published: December 2013

Abstract
The determination of stress intensity factors for specimens with pre-cracks is important in fracture analysis. In this paper, the evaluation of stress intensity factors of modes I and II for compact tension specimens is presented. A 3-D finite element analysis (FEA) model using the ANSYS program is constructed for specimens made of different bio-medical materials such as stainless steel, titanium, alumina, high density polyethylene (HDPE) and polymethyl methacrylate (PMMA). Such materials are used for hip and knee replacement and for dental implants. The effects of notch angle, notch tip radius and pre-crack length on the stress intensity factor are studied. The number of elements along the crack front and crack tip is considered and has been varied to determine its effect on the value of the stress intensity factor. It is concluded that, in order to evaluate the reasonable values for the stress intensity factor, the pre-crack lengt should be greater than 10% and 33% of the total crack lengt for modes I and II, respectively. The results for the stress intensity factors KI and KII are obtained using a linear elastic fracture mechanics (LEFM) approach.
Walztechnisch optimierte Magnesiumbleche für Tiefziehanwendungen*
Authors: Bach Friedrich-Wilhelm , Rodman Michael , Roßberg Arne 
Published: December 2013

Kurzfassung
In jüngster Vergangenheit wurden die Machbarkeit und das Potenzial innovativer Magnesiumblechbauteile in der Automobilindustrie anhand verschiedener Demonstratorbauteile, wie eines Kotflügels und einer Vollmagnesium-Motorhaube, aufgezeigt. Jedoch gibt es derzeit noch äußerst wenige Serienanwendungen. Dies lässt sich vor allem durch die deutlich aufwändigere Prozesskette und die damit höheren Produktionskosten im Vergleich zu z.B. Gussanwendungen begründen. Die wesentlichen Schwierigkeiten liegen zum einen in der gießtechnischen Herstellung feinkristalliner und damit gut umformbarer Halbzeuge für die Blechherstellung und zum anderen in der legierungsspezifischen Optimierung der eingesetzten Walzregime hinsichtlich geeigneter Umformgrade, -temperaturen und Schmierstoffe.
Heutige und zukünftige Kunststoff-Anwendungen im Automobil-Exterieur*
Authors: Wehner Joachim 
Published: December 2013

Kurzfassung
Um Kunststoffe in Karosserie-Exterieuranwendungen zu bringen, sind eine Reihe unterschiedlichster fahrzeugrelevanter Anforderungen zu erfüllen. Durch die Wahl entsprechend geeigneter Kunststoffe in Verbindung mit einer werkstoffgerechten Bauteilauslegung können die negativen Eigenschaften gegenüber den Metallen kompensiert werden, so dass die Stärken der Kunststoffe darüber hinaus zum Tragen kommen. Vorgestellt wird ein Werkstoffvergleich zwischen Duro- und Thermoplasten, woraus hervorgehen soll, welche Anwendungen zielführend sind. Abschließend werden einige Serienbauteile vorgestellt.
Spannungsintensitätsfaktoren für Risse in Schienen
Authors: Budnitzki Grigori , Edel Karl-Otto 
Published: December 2013

Kurzfassung
Eisenbahnschienen können unter Betriebsbedingungen brechen. Mit Hilfe der Bruchmechanik lassen sich das Risswachstums- und Bruchverhalten der Schienen untersuchen. Um dieses Verhalten z.B. im Hinblick auf die zerstörungsfreie Prüfung der Schienen im Gleis analysieren zu können, müssen die folgenden Einzelheiten bekannt sein:

Betriebs- und Bruchbedingungen (Schienentyp, Radkräfte, Biegemomente, Temperaturen, Normalkräfte und Eigenspannungen),

die bruchmechanischen Eigenschaften des Schienenstahls unter Betriebsbedingungen,

die Form der Risse und die entsprechenden Spannungsintensitätsfaktoren.

Für Schienen des Typs R65 sind die Spannungsintensitätsfaktoren für Querrisse, die von der Fahrfläche ausgehen, mit dem FEM-Programm ANSYS berechnet worden für die radkraftbedingte Biegung, für Temperatur-Normalkräfte sowie für die Längseigenspannungen.
Aluminium – das leichte Schwergewicht im Automobil*
Authors: von Zengen Karl-Heinz 
Published: December 2013

Kurzfassung
“Das Auto ist wie eine Droge – wer einmal eines besitzt wird immer bestrebt sein, es zu behalten”, so äußerte sich 1979 Ludwig Kraus, ehemaliger Entwicklungsvorstand der Audi AG, auf dem Höhepunkt der Auswirkungen der Benzinkrisen der siebziger Jahre. Er hatte Recht. Selbst drastische Erhöhungen der Treibstoffpreise vermochten es nicht, den Zuwachs an registrierten Fahrzeugen in Europa zu vermindern oder gar zu stoppen. Gleichzeitig wurden die Fahrzeuge immer stärker motorisiert, besser ausgestattet, komfortabler und – als Konsequenz all dessen – deutlich schwerer. Seit einigen Jahren kommt nun auch noch “erschwerend” im doppelten Wortsinn der Trend zu den SUV hinzu. Die jüngsten Ereignisse auf dem Rohölmarkt haben erneut deutlich gemacht, dass ein drastisches Umdenken und Umsteuern beim Verbrauch für zukünftige Fahrzeuge erforderlich ist. Aluminium ist hier als Leichtbauwerkstoff gefragt.
Normung auf dem Gebiet der zerstörungsfreien Prüfung
Authors: Hädrich Jürgen 
Published: December 2013

Kurzfassung
Der vorliegende Beitrag vermittelt eine Übersicht der Normungsaktivitäten des Normenausschusses Materialprüfung im Bereich der zerstörungsfreien Prüfung.