Werkstoffeinsatz und Bauteilbewertung auf der Basis schädigungsmechanischer Konzepte 512247 - Bücher, Verträge, Forschungshefte im VDMA-Verlag Shop

Werkstoffeinsatz und Bauteilbewertung auf der Basis schädigungsmechanischer Konzepte

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Product No.: 512247

GTIN: 4250697512270

FKM 1999

Heft Nummer 247
Vorhaben Nr. 201
Preis: Euro 40,90

Abschlußbericht Kurzfassung:
In diesem Vorhaben wurden neuartige schädigungsmechanische Verfahren der Werkstoff- und Bauteilbewertung eingesetzt und insbesondere auf ihre Anwendbarkeit im Maschinenbau überprüft. Der Schwerpunkt der Untersuchungen lag bei duktilem Versagen, welches gut mit einem Materialmodell nach G urson in der von T vergaard und N eedleman weiterentwickelten Form (GTN- Modell) beschrieben wird. Dieses Modell basiert auf den wesentlichen Mechanismen duktiler Schädigung, nämlich der Bildung von Hohlräumen an Einschlüssen, ihrer Erweiterung mit zunehmender Beanspruchung und letztlich ihrem Zusammenwachsen, das mit der Bildung eines makroskopischen Risses bzw. seiner Erweiterung einhergeht. Das Modell enthält Parameter, die sämtlich eine mikrostrukturelle Bedeutung besitzen wie z.B. das anfänglich vorhandene Porenvolumen fo, und das Volumen der hohlraumbildenden Einschlüsse fN. Für die ausgewählten Anwendungsfälle »geschmiedeter Wellen-Werkstoff«, »austenitische Rohrleitungskomponente« und »geschweißte Kraftwerkskomponente« ist eine physikalische Interpretation der benutzten Parameter gelungen. In detaillierten Untersuchungen wurden metallographische und fraktographische Befunde mit den Parametern des Modells identifiziert, bzw. wurden »gute« Modellparameter gefunden, die mit den Befunden übereinstimmen. Die Parameter des GTN-Modells sind im Prinzip direkt auf beliebige Bauteilsituationen übertragbar. Die Vorteile liegen in der guten Beschreibung der Geometrie- und Constrainteinflüsse. Nachteile liegen derzeit noch im hohen Rechenzeitverbrauch, der sich aus der Forderung nach meist dreidimensionalen Modeliierungen mit großer Netzverfeinerung in den Rissbereichen ergibt. Daher wird häufig der Weg beschnitten, die GTN-Parameter zunächst auf »fiktive« Bruchmechanikproben anzuwenden, um auf diese Weise »synthetische« Initiierungswerte bzw. Risswiderstandskurven zu ermitteln. Die wirkliche Durchführung normgerechter Versuche ist dann nicht erforderlich. Diese Bruchmechanik-Kennwerte bzw. -Kurven können dann in üblicher Weise zur Bewertung von Bauteilsituationen benutzt werden.

Berichtsumfang:
138 S, 112 Bilder, Tab., 21 Lit.

Beginn der Arbeiten:
01 .07.1995

Ende der Arbeiten:
30.06.1998

Zuschussgeber:
AVIF (Fördernr. A 90)

Forschungsstelle:
Fraunhofer -lnstitut für Werkstoffmechanik Wöhlerstraße 11, 79108 Freiburg

Leitung:
Prof. Dr. rer.nat. E. Sommer

Bearbeiter und Verfasser:
M. Aberham F. Dudenhöffer Dr.-lng. J.G. Blauel M. Hug Dr. W. Böhme Dr.-lng. D. Memhard Dipl. -lng. S. Oeser Dr.-lng. W. Schmitt J. Schüler Y. Sguaizer

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