bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Four Point Bending Fatigue Tests of Forged Ti 6Al 4V
Authors: Oberwinkler Bernd , Riedler Martin , Leitner Heinz , Javidi Ataollah 
Published: December 2013

Abstract
The paper derives from a long-term research program that is aimed at developing qualitative and quantitative design guidelines to influence mechanical surface treatments in order to improve the fatigue life of structural components. A four point bending test rig was developed using finite element analysis. High cycle fatigue tests were performed on plane specimens taken from Ti 6Al 4V forgings with mill-annealed or bimodal microstructure. The high cycle fatigue behaviour of specimens with two different surface conditions (as-forged and machined) was compared. In order to assess the fatigue failure mechanisms, detailed investigations of the surface layer were carried out. Residual stresses were shown to play an important role in fatigue.
Microstructural Changes in a Duplex Stainless Steel During Low Cycle Fatigue*
Authors: Hereñú Silvina , Alvarez-Armas Iris , Armas Alberto , Degallaix Suzanne , Condó Adriana , Lovey Francisco , de Bariloche S. C. 
Published: December 2013

Abstract
Low cycle fatigue of SAF 2507 duplex stainless steel has been studied at different temperatures in two thermal conditions: unaged (as-received) and aged (100 hours at 475°C). The corresponding cyclic flow stress components, the friction, σF, and the back stresses, σB, have been analyzed in relation to the observed microstructure. σF attains higher values at room temperature than in the intermediate range of temperatures in both thermal conditions due to the influence of the lattice friction stress on screw dislocations in the ferrite phase. The cyclic softening observed at all temperatures in aged samples is caused by the decrease of the back stress σB. The increase of σB in unaged samples at 300°C is consistent with the high dislocation density observed in the ferrite phase ascribed as a typical manifestation of dynamic strain aging.
On the Cyclic Behaviour of Fusion Reactor Ferritic-Martensitic Steels at Intermediate Temperatures*
Authors: Avalos Martina , Alvarez-Armas Iris , Armas Alberto F. , Petersen Claus 
Published: December 2013

Abstract
The low cycle fatigue response of EUROFER 97 has been investigated at different total plastic strain ranges and temperatures between 20—450°C. The cyclic behaviour has been analyzed through the decomposition of the flow stress in back stress and friction stress, and different microstructural mechanisms associated with cyclic softening were proposed to explain the differences observed in those stress components. At 20°C, the cyclic softening could be attributed to a progressively unpinning of dislocations from carbon atoms. At higher temperatures, the mechanical softening effects agree with the evolution from initially very fine martensitic laths to a coarser equiaxial cells structure. A decrease of dislocation density inside the micrograins is observed for all the temperatures, to a higher degree for higher temperatures.
Active Thermography for Quantitative Analysis of Defects in Composites
Authors: Hendorfer Günther 
Published: December 2013

Abstract
The method of Pulsed Thermography has been used for the investigation of carbon as well as glass fibres reinforced plastics. We have studied material properties like porosity and density, on the one hand, and defects, on the other hand. The defects under investigation have been inclusions of foreign materials. Test samples with simple geometries as well as components with complex geometries have been surveyed. In the case of complex geometries, Finite-Element-Simulations have been performed additionally and used to interpret the experimental data with respect to geometry effects.
Functionalized Nanodiamonds as Nanoagents in Materials and Life Sciences
Authors: Hannstein Inga , Mkandawire Msaukiranji , Rödel Gerhard , Opitz Jörg , Lapina Viktoria , Schreiber Jürgen 
Published: December 2013

Abstract
Ultradisperse nanodiamonds can be implemented as nanoagents in materials and life sciences by chemical or biological activation. In this paper we show the potential of nanodiamonds for specific applications in the fields of corrosion resistance and cell biology. We demonstrate that nanodiamonds can be used to refine surfaces in order to improve corrosion resistance, to increase adhesion properties, or to establish an on-line surface analysis technique, e.g. for corrosion monitoring, based on their optical properties. We further applied ultradisperse nanodiamonds in cell biology. Our data show that nanodiamonds can be taken up by living cells via transfection in the presence of dendrimers. Upon functionalization with antibodies, nanodiamonds can be targeted to specific intracellular structures.
Optimierung von Nutzfahrzeug- sicherheitskomponenten aus Eisengraphitguss
Authors: Sonsino Cetin Morris , Streicher Manfred 
Published: December 2013

Kurzfassung
Die Betriebsfestigkeit von Bauteilen wird grundsätzlich durch die Interaktion von Belastung, Werkstoff, Formgebung und Fertigung bestimmt. In jedem dieser einzelnen Parameter ist ein großes Optimierungspotenzial für den Leichtbau vorhanden, das nicht ausgeschöpft ist. Anhand eines Panhardstabes, eines stabilisierenden Elements im Fahrwerk von Nutzfahrzeugen, wird gezeigt, wie zunächst durch eine Werkstoffsubstitution, nämlich des konventionellen Eisengraphitgusses EN-GJS-400-15 (GGG 40) durch die ADI (Ausferrite Ductile Iron)- Variante EN-GJS-800-8 mit der entsprechenden Wärmebehandlung, eine deutlich höhere Schwingfestigkeit erzielt wird. Zu bemerken ist, dass der ADI-Guss gefügebedingt gegenüber dem konventionellen ferritischen Werkstoff unter variablen Betriebsbelastungen eine deutlich höhere Schwingfestigkeits- bzw. Lebensdauersteigerung aufweist als unter konstanten Amplituden und somit ein Leichtbaupotenzial. Da Panhardstäbe, ebenso auch gummigelagerte Gusszapfen, im Betrieb auch Missbrauchs- und Sonderbelastungen ausgesetzt werden können, müssen Konstruktion und Werkstoff entsprechend ausgerichtet sein. Die Bauteilvarianten aus EN-GJS-800-8 verhalten sich gegenüber dem EN-GJS-400-15 unter schlagartiger Belastung (Impact) sowie unter einer elasto-plastischen Sonderbelastung überlegen. Die Verformbarkeit der Bauteile aus dem weniger duktilen EN-GJS-800-8 kann durch entsprechende konstruktive Maßnahmen im Schaftbereich, verbunden mit einer Gewichtsreduzierung um 15%, erhöht werden. Die ADI-Variante der Panhardstäbe wird zwar aufgrund der höheren Kosten, bedingt durch die geringe Stückzahl, nicht hergestellt, aber die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichten die kostengünstige Entwicklung von Vierpunktlenkern aus dem ADI-Guss.
Optimierung eines biege- und torsionsbeanspruchten Stabilisators unter geometrischen Einschränkungen*
Authors: Morgenstern Christoph , Warnecke Ulrike , Harzheim Lothar , Schnaubelt Leo 
Published: December 2013

Kurzfassung
Für eine neue Fahrzeugplattform in der Pkw-Mittelklasse galt es, einen Stabilisator zu entwickeln und betriebsfest auszulegen, der aufgrund der gegebenen Bauraumbeschränkung mit sehr kurzen Pendelstangen am Radträger befestigt werden musste. Aus dieser geometrischen Einschränkung ergab sich eine starke Biegebeanspruchung an der versagenskritischen Befestigungs- stelle zur Pendelstange. Als betriebsfeste Konstruktion konnte eine Lösung mit einer speziellen Biegegeometrie und einer Materialdickenanpassung entwickelt werden, die den Bauraum- und Beanspruchungsanforderungen gerecht wird und gleichzeitig innerhalb des Kostenrahmens gefertigt werden kann.
Beitrag zur verbesserten Charakterisierung der Umformbarkeit von Aluminiumfeinblechwerkstoffen
Authors: Schleich Ralf , Denninger Ralf , Held Christian , Liewald Mathias 
Published: December 2013

Kurzfassung
Dieser Beitrag zeigt Potenziale einer differenzierten Chargenuntersuchung von Aluminiumblechwerkstoffen für die Umformtechnik auf. Die dabei neu erstellten Ansätze bieten im besonderen Maße für umformkritische Leichtbaublechwerkstoffe die Möglichkeit zur differenzierten Werkstoffcharakterisierung. Die Untersuchung der auftretenden Korrelation mechanischer Werkstoffkennwerte ermöglicht eine verbesserte Charakterisierung von Chargenschwankungen. Die experimentelle und analytische Bestimmung der Grenzformänderung erlaubt darüber hinaus eine differenzierte Charakterisierung der Umformbarkeit. Einerseits können somit umformkritische Werkstoffeigenschaften eindeutiger als auch kosten- und zeitsparender detektiert werden.
New Interferometric Approaches for Process and Product Quality Control
Authors: Gudelev Valery , Smirnov Andrey , Schreiber Jürgen 
Published: December 2013

Abstract
We present two optical solutions being suitable for on-line fabrication control. The first technique is applicable to measure three dimensional profiles of microstructures at long working distance up to several tens of centimeters keeping the nanometer in-depth accuracy. The second is appropriate for the express space-resolved characterization of residual stress areas and microcracks in solar cell wafers.
Charakterisierung oberflächennaher Eigenspannungs-Tiefenprofile an Flugzeugturbinenteilen mittels hochfrequenter Wirbelstromtechnik
Authors: Hillmann Susanne , Heuer Henning , Baron Hans-Uwe , Bamberg Joachim , Yashan André , Meyendorf Norbert 
Published: December 2013

Kurzfassung
Die Lebensdauer von Flugzeugturbinen-Komponenten kann verlängert werden, indem zusätzliche Druckspannungen in die Materialoberfläche eingebracht werden. Typische Flugzeugturbinen-Legierungen wie Nickelbasis-Superlegierungen werden hierzu mittels Kugelstrahlen oberflächenbehandelt. Durch die zusätzlichen Druckeigenspannungen wird der Rissbildung in den Bauteilen vorgebeugt, womit die Lebensdauer der Komponenten verlängert werden kann. Da durch die hohen thermischen und mechanischen Belastungen während des Turbinenbetriebs die Druckspannungen relaxieren können, müssen regelmäßig zerstörungsfreie, quantitative Untersuchungen der Spannungsgradienten in der Materialoberfläche durchgeführt werden. In dieser Veröffentlichung werden Arbeiten präsentiert, bei denen solche Verfestigungs-Tiefenprofile mit hochpräzisen Wirbelstrommessungen im hochfrequenten Bereich bis 100MHz durchgeführt wurden. Entsprechende Testkörper aus IN178 wurden in unterschiedlichen Intensitäten kugelgestrahlt und konnten mittels Wirbelstrommessungen gut voneinander separiert werden. Indem Messfrequenzen zwischen 100 kHz und 100 MHz hintereinander durchgeschaltet werden, kann ein Tiefenprofil der elektrischen Leitfähigkeit in Tiefen von 50 bis 500 μm erreicht werden. Das ermittelte Leitfähigkeitsprofil ist ein gemischtes Signal bestehend aus Informationen von den Eigenspannungen, der Kaltverfestigung, der Oberflächenrauigkeit und dem Gefüge des Materials. Zusätzlich werden in dieser Veröffentlichung erste Ergebnisse von Spannungsprofilen präsentiert, die mit einem industriell applizierbaren NDT-Gerät ermittelt worden sind.
Bewertung des Spannungszustandes und der Materialschädigung von Komponenten industrieller Anlagen
Authors: Cikalová Ul'ana , Bendjus Beatrice , Schreiber Jürgen 
Published: December 2013

Kurzfassung
In zunehmendem Maße gilt es für Betreiber industrieller Großanlagen oder Bauwerke, deren mögliche Betriebsdauer auszureizen bzw. zu verlängern. Hierzu ist die Kenntnis des aktuellen Spannungs- und Materialzustands der Komponenten unabdingbar, um daraus auf die mögliche Restlebensdauer zu schließen. Für die Charaktersierung ferromagnetischer Materialien steht dabei die Barkhausen-Prüftechnik als zerstörungsfreies Verfahren zur Verfügung. Die fraktale Analyse des Barkhausenrauschens generiert eine neue Kenngröße, die fraktale Dimension, die zusammen mit dem der mechanischen Spannung proportionalen magnetischen Parameter eine wesentliche Charakterisierung des Materialzustandes erlaubt. Das Verfahren wird ausführlich erläutert und anhand von Beispielen werden verschiedene industrielle Abwendungen demonstriert.
Bruchmechanische Prüfverfahren für die Kennwertermittlung bei statischer, zyklischer und dynamischer Beanspruchung*
Authors: Pusch Gerhard , Trubitz Peter 
Published: December 2013

Kurzfassung
Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick zu den bruchmechanischen Prüfmethoden bei statischer, dynamischer und zyklischer Beanspruchung. Die prinzipielle Vorgehensweise bei der experimentellen Ermittlung der entsprechenden bruchmechanischen Kennwerte wird erläutert. Auf die zurzeit aktuellen Prüfstandards wird aufmerksam gemacht. Die Kennwertermittlung wird am Beispiel spezieller Werkstoffe demonstriert. Auf bestehende Korrelationen zwischen den bruchmechanischen und den konventionellen mechanischen Kennwerten wird hingewiesen. Die Auswertung des Schrifttums erfolgt unter Hinweis auf spezielle, außerhalb der Prüfstandards zum Einsatz kommende Prüfmethoden und auf Beispiele für die geforderte und erfolgreich praktizierte bruchmechanische Bauteilbewertung.
Influence of Service Temperatures on the Fatigue Behaviour of Railway Wheel and Tyre Steels*
Authors: Peters Carsten J. , Eifler Dietmar 
Published: December 2013

AbstractThe current investigations are focussed on high-speed passenger-traffic and commercial-freight transportation railway wheel and tyre steels, which were provided by a system supplier of the DB AG in technically relevant heat treatment conditions. As a consequence of the industrial heat treatment, microstructural gradients emerge in the rim of monobloc wheels and tyres, leading to a local-dependence of the fatigue behaviour. Fatigue specimens, representing the local microstructure were machined from defined depth-positions. The fatigue behaviour at ambient temperature and elevated service temperatures was assessed by mechanical stress-strain hysteresis and electrical resistance measurements. The local microstructure influences the fatigue behaviour in a characteristic manner.
Kurzzeitverfahren zur Berechnung von Wöhlerkurven metallischer Werkstoffe auf der Basis physikalisch basierter Messgrößen*
Authors: Starke Peter , Eifler Dietmar 
Published: December 2013

Kurzfassung
Die zuverlässige Berechnung der Lebensdauer hochbeanspruchter metallischer Werkstoffe und Bauteile setzt ein umfassendes Verständnis der Ermüdungsvorgänge und die systematische Untersuchung des Ermüdungsverhaltens voraus. Neben mechanischen Spannung-Dehnung-Hysteresismessungen werden am Lehrstuhl für Werkstoffkunde der Technischen Universität Kaiserslautern Temperatur und elektrische Widerstandsmessverfahren zur Ermittlung der Werkstoffeigenschaften unter zyklischer Beanspruchung eingesetzt. Die ermittelten Ermüdungsdaten dienen als Eingangsgrößen für die physikalisch basierte Lebensdauerberechnungsmethode „PHYBALLS
V“. Dieses Kurzzeitverfahren ermöglicht mit nur einem Laststeigerungsversuch und zwei Einstufenversuchen die Berechnung von Wöhlerkurven in sehr guter Übereinstimmung mit konventionell ermittelten Wöhlerkurven. Mit „PHYBALLS
V“ kann die Versuchszeit deutlich reduziert werden, so dass sich enorme wissenschaftliche und wirtschaftliche Vorteile ergeben.
Aktuelle Betriebslastenermittlung an Sportfahrrädern
Authors: Blümel Matthias , Senner Veit 
Published: December 2013

Kurzfassung
Zahlreiche Schadensfälle aus der Praxis belegen, dass die bestehenden Normen die Betriebssicherheit moderner Sportfahrräder nicht in ausreichendem Maße gewährleisten können. Im Rahmen eines Drittmittelprojektes am Fachgebiet für Sportgeräte und Materialien der Technischen Universität München sind aktuelle Betriebslastenkollektive für Mountainbikes und Rennräder ermittelt worden. Parallel dazu wurden Prüfstände für sicherheitsrelevante Bauteile entwickelt und aufgebaut, auf welchen nun Betriebsfestigkeitsnachweise in Form von mehrachsialen Blockversuchen geführt werden können.
In-situ-Analyse der Phasenumwandlungskinetik während des Schweißens
Authors: Kannengießer Thomas , Kromm Arne , Gibmeier Jens , Rethmeier Michael 
Published: December 2013

Kurzfassung
Zugeigenspannungen, wie sie beim Schweißprozess durch inhomogene Temperaturverteilungen und Schrumpfungen hervorgerufen werden, können die Lebensdauer geschweißter Verbindungen signifikant herabsetzen. Eine neue und außerordentlich attraktive Methode, um Druckeigenspannungen bereits während des Schweißens gezielt einzustellen, gelingt mit sogenannten LTT (Low Transformation Temperature)-Legierungen. LTT-Legierungen weisen eine martensitische Phasenumwandlung bei relativ niedrigen Temperaturen auf, wobei die damit verbundene Volumenexpansion zu einer Reduktion der Schrumpfeigenspannungen bzw. Erzeugung von Druckeigenspannungen führt. Zum direkten Nachweis der Phasenumwandlungen und der damit verbundenen resultierenden Schweißeigenspannungen wurden erstmals In-situ-Schweißexperimente unter Nutzung hoch energetischer, polychromatischer Synchrotronstrahlung (Weißstrahl) realisiert, um die Umwandlungskinetik während eines realen Schweißprozesses und die daraus resultierenden Schweißeigenspannungen zu analysieren. Es wird gezeigt, dass mit LTT-Legierungen signifikante Druckeigenspannungen in der Schweißnaht erreicht werden.
Parametric (Non)-Variance of the Mid-Regime Fatigue Crack Propagation in an Aluminium Alloy AA6056-T6
Authors: Vaidya Waman Vishwanath , Horstmann Manfred , Angamuthu Kandasamy , Koçak Mustafa 
Published: December 2013

Abstract
Extent of experiment-related variability in fatigue crack propagation is essential to be known while comparing the performance with other materials, for assessment of welds or damage tolerance analysis. Since such a variability can be dependent on material or parameter investigated, and may originate from the size effect, thin sheets of the relatively new airframe alloy AA6056-T6 have been investigated for baseline data using C(T) and M(T) specimens. As a screening step, various parameters such as surface cladding, crack plane orientation, specimen width and thickness, and initial notch length have been varied on C(T) specimens. The material also stems from different heats. The maximum crack opening displacement (CODmax), obtained from a displacement gauge, is calibrated against the optical crack length for the indirect crack length measurement and its precision is increased by acquiring an individual calibration curve for each specimen. The variability in the mid-regime fatigue crack propagation range is found to be relatively low (± 35%). With this range as the tolerance, the alloy is found to exhibit mostly a parametric non-variance, since, except for the specimen type, other parameters investigated are found to be non-influential. M(T) specimens are found to yield conservative fatigue crack propagation data.
Fatgue Life Under Random Tension-Compression Load for Different Probability Levels
Authors: Łagoda Tadeusz , Walat Karolina 
Published: December 2013

Abstract
The paper contains considerations on fatigue life determined on the basis of tests performed under uniaxial stress state. Specimens made of a 18G2A steel were tested. The calculated fatigue lives were compared with those obtained from the tests. The calculations were performed according to the ASTM standard, i. e. plotted as S-N characteristic (the Wöhler curve), and in the scatter for the assumed significance level of 5%, typical for fatigue tests. The results of the calculations are consistent to the experimental results within the whole range
Optimal Design for PET Bottle to Maximize Reliability
Authors: Hedia Hassan S. , Aldousari Saad , Zager Fouad Bin 
Published: December 2013

Kurzfassung
This study presents the new development in the 1.8l Eagle shape of an edible oil bottle made of polyethylene terephthalat (PET) virgin resin. The study refers to an increasing of the stretch ratio between the bottle and the preform. The new preform design offers several advantages including light-weight, reduced electrical consumption, maintaining good quality level and improvement of some mechanical properties (ductility and toughness) for many bottle applications. Mainly, the study has been divided into two parts, i.e. experimental work and finite element analysis. Regarding the experimental work, substantial modifications of the injection unit have been made to produce the new preform fitting to the new stretch ratio. The modification comprises the pair of injection cores, cavity, guide ring, and two pairs of split insert. Also, in the experimental work 126 tension tests with standard samples from bottles before and after the modification have been performed. The specimens have been taken from seven areas of the bottle and have been loaded in two directions (axial and hoop). Finally, the new bottle quality level has been experimentally checked by load tests, stacking tests and center closure leak tests. For the finite element simulations, solid modeling of the complex bottle shape by SolidWorks has been carried out, followed by finite element analyses with Abaqus to calculate the stress and displacement in the bottle areas and also to compare the behavior of the stress distributions for old and new bottles. Among others, as the major result of this study a 16.2% reduction in the bottle weight has been achieved which will reduce the material cost. Regarding the mechanical properties for the new bottle, like ductility and toughness, a number of significant improvements have been made in many bottle areas. In the most critical area, the ductility has been improved by 180% and the toughness by 35%. The non-linear finite element analyses have revealed a maximum stress reduction of 36% as compared to the old bottle.
Bewertung der fertigungstechnologischen Einflussgrößen Laserstrahlschweißen und Sintern auf die Betriebsfestigkeit*
Authors: Waterkotte Ralf , Baumgartner Jörg , Sonsino Cetin Morris 
Published: December 2013

Kurzfassung
In dieser Arbeit wurde eine Bemessungsmethode für eine komplex gefertigte Motorelementkomponente, die Teil eines Nockenwellenverstellersystems ist, erarbeitet. Diese Komponente, die während des Betriebs unter pulsierendem Innendruck steht, besteht aus einem kaltumgeformten Stahldeckel, der mit einem Stahlsinter- bauteil überlappend laserstrahlverschweißt wird. Zur Bewertung der Einflussgrößen Werkstoff, Gestaltung und Fertigung auf die Lebensdauer wurde das komplexe Bauteil systematisch durch bauteilähnliche vereinfachte Detailproben experimentell im Einstufenversuch untersucht. An den bauteilähnlichen Versuchskörpern wurde mittels FEM die Kerbspannung für einen Referenzradius rref = 0,05 mm berechnet und eine Kerbspannungswöhlerlinie abgeleitet. Diese Referenzwöhlerlinie wurde anschließend zur Auslegung des komplexen Bauteils verwendet.
Zur Verifizierung der Berechnung wurde die Schwingfestigkeit des Bauteils experimentell ermittelt. Hierbei zeigten sich konservative Ergebnisse. Durch Berücksichtigung des höchst beanspruchten Werkstoffvolumens konnte die Abschätzung verbessert werden.
Konservative Abschätzung der Betriebsfestigkeit einer Kurbelwelle direkt aus der Mehrkörpersimulation*
Authors: Erhardt Wolfgang , Dietz Stefan 
Published: December 2013

Kurzfassung
Die Analyse der Belastungen und Verformung einer Kurbelwelle bei verschiedenen Betriebszuständen erfolgt auf Basis einer Mehrkörpersimulation. Dabei wird der Einfluss der Dynamik des gesamten Kurbeltriebes berücksichtigt.
In der Mehrkörperdynamik-Simulationssoftware Simpack ist es möglich, die sich im Bauteil ergebenden Spannungen mithilfe einer modalen Superposition auch für dynamische Beanspruchungen präzise zu bestimmen. Da die Ermittlung der Spannungen in relativ kurzer Zeit möglich ist, können lange Simulationszeiträume und verschiedene Betriebszustände auch in Bezug auf die Bauteilfestigkeit betrachtet werden. Auf der Basis der so ermittelten Knotenspannungen erfolgt nun direkt in Simpack die Abschätzung der Lebensdauer. Hierfür existiert eine bidirektionale Schnittstelle zu dem Lebensdauerprogramm Fat4Fem. Mit dieser Lösung kann der Simpack-Anwender die Lebensdauer eines dynamisch beanspruchten Bauteiles mit geringem Zusatzaufwand abschätzen.