Vorhaben Nr. A 143/99 Auswirkungen eines dreiachsigen Spannungszustandes auf das Verformungsverhalte

FKM 2004
Heft Nummer 278
Vorhaben Nr. 244


Für den Einsatz großer Schmiedeteile in Turbinen und Generatoren ist es notwendig, beim Auftreten eventueller Herstellungsfehler die Bauteile hinsichtlich Risseinleitung und -ausbreitung auf der Basis moderner Ultraschallprüfung in Verbindung mit den spezifischen Bauteilbeanspruchungen sowie den vorliegenden Werkstoffeigenschaften abzusichern. Das Ziel des Vorhabens ist die Schaffung eines abgesicherten Kenntnisstandes über das Ausbreitungsverhalten von Gruppenfehlstellen unter praxisnahen Bedingungen. Zum Erreichen dieser Zielsetzung wurden sowohl experimentelle Untersuchungen an fehlerbehafteten Proben unter einachsiger und mehrachsiger Beanspruchung als auch umfangreiche numerische Untersuchungen durchgeführt. Dabei wurden verschiedene 3D-und 2D-Netze mit simulierten Fehlern generiert. Mit Hilfe der unter einachsiger und unter mehrachsiger Beanspruchung simulierten linearelastischen und nach dem Kriechgesetz von Norton-Bailey simulierten Rechnungen konnten die Spannungs- und Verformungszustände im Bereich der Fehlstellen ermittelt werden. Ausgehend von den numerischen Analysen wurde ein Kriterium zur Beurteilung der Wechselwirkung zwischen zwei Fehlstellen in Abhängigkeit des Fehlergrößenverhältnisses und des Abstandes erarbeitet und mittels den experimentellen Ergebnissen verifiziert. Auf der Basis der Vorhabensergebnisse wurde eine Handlungsempfehlung zur Beurteilung von Ultraschallanzeigen verschiedener Typen unter Berücksichtigung mehrachsiger Beanspruchung erstellt. Damit steht ein Werkzeug zur Verfügung, das die erweiterte Beurteilung von Gruppenfehlstellen mit bruchmechanischen Methoden erlaubt. Berichtsumfang:
198 Seiten Beginn der Arbeiten:
01.01.2000 Ende der Arbeiten:
31.12.2002 Zuschussgeber:
AVIF-Nr. A143/99 Forschungsstelle:
Staatliche Materialprüfungsanstalt (MPA) Universität Stuttgart Leitung:
Prof. Dr.-lng. habil. Eberhard Roos Bearbeiter und Verfasser:
Dipl.-lng. Christina Weichert Obmann des Arbeitskreises:
Dr.-lng. Claus Gerdes ALSTOM Power, Baden Vorsitzender des Beirats:
Dipl.-lng. W. Keppel, Alstom Power Generation, Mannheim