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  • A 150: AVIF Forschung
    Prüfverfahren angewendet Bei der Untersuchung teilstrukturierter Zugproben nach DIN EN 10002 wurde festgestellt daß die eingebrachten Strukturen einen geringen Einfluß auf charakteristische Materialwerte wie Gleichmaßdehnung Bruchdehnung und Zugfestigkeit ausüben Die Noppeneindringtiefe beeinflußte jedoch den Rißverlauf sowie den Rißort an den Zugproben Blechdicken und Härtemessungen an ausgeformten Strukturen zeigten eine inhomogene Werkstoffverfestigung über den Querschnitt der Struktur auf Diese inhomogenen Eigenschaften sind Ursache für die Beeinflussung des Rißverhaltens Um das Umformverhalten von teilstrukturierten Blechen beim Tiefziehprozeß beurteilen zu können wurden Tiefziehversuche mit unterschiedlichen Modellgeometrien durchgeführt Bei der anschließenden Beurteilung der Tiefziehteile hinsichtlich Versagen durch Rißbildung und Ausstreckung der Nebenformelemente wurde festgestellt daß das Umformverhalten hinsichtlich maximaler Ziehtiefe kaum beeinflußt wird In den Ziehteilecken einer rechteckigen Modellgeometrie sowie im Bereich der Stempelkantenrundung wurde eine Ausstreckung der eingebrachten Strukturen beobachtet Die Ausstreckung der Strukturen hat aber keinen Einfluß auf das Umformverhalten der teilstrukturierten Bleche Mittels eines Beulprüfstandes des Projektpartners Thyssen Krupp Stahl AG wurde das Beulverhalten teilstrukturierter Bleche untersucht die Strukturen mit unterschiedlicher Anordnung und Eindringtiefe aufwiesen Die Untersuchungsergebnisse zeigten daß die Beulfestigkeit durch eine Optimierung der eingebrachten Teilstrukturierung bis zu 50 verbessert werden kann Um die Praxisrelevanz der Untersuchungen in Bezug auf den Leichtbau darzustellen wurde eine PKW Sitzwanne ausgewählt Durch die

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  • A 153: AVIF Forschung
    zu den experimentellen Untersuchungen sind FE Ersatzmodelle zur Nachbildung der Eigenschaften der Stanznietverbindung entwickelt worden Die Weiterentwicklung von komplizierteren Modellen welche zusätzliche Einflussfaktoren berücksichtigt soll die Genauigkeit bei der Ermittlung lokaler Beanspruchungen verbessern Durch Korrelation der experimentell und numerisch ermittelten Kennwerte sollten Auslegungsgrößen in Form von Spannungswöhlerlinien errechnet werden die zur Lebensvorhersage stanzgenieteter Bauteile herangezogen werden können Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen wurden sowohl für die geclinchten wie auch für die stanzgenieteten Verbindungen Bemusterungen durchgeführt wobei jeweils die gleichen Werkzeugkombinationen verwendet wurden um den Einfluss der Werkzeuge auf die folgenden Schwingfestigkeitsuntersuchungen auszuschließen Die anschließenden quasistatischen Untersuchungen dienten als Grundlage für die Steifigkeitsermittlungen sowie zur Festlegung der Ausgangsdaten für die Schwingfestigkeitsversuche Die ermittelten Schwingfestigkeitskennwerte sind in Form von ertragbaren Kraftamplituden unter Berücksichtigung von werkstoff und fertigungsbedingten Einflussfaktoren wie oben aufgeführt ermittelt worden Die daraus resultierenden Wöhlerlinien und Versagensarten dienten zur Korrelation mit den Berechnungsergebnissen Mit den numerischen Untersuchungen wurden verschiedene Modellierungsvarianten zur Nachbildung der Stanznietverbindung aufgestellt und anschließend anhand der durch die Korrelation abgeleiteten Spannungswöhlerlinien verglichen Darüber hinaus wurde eine Versagensanalyse durchgeführt wobei eine Korrelation des Versagensortes mit der Lage des berechneten Spannungsmaximums stattgefunden hat Hierbei lieferten die zwei Modellierungsvarianten Jointc Modell und Kontakt Modell die besten Übereinstimmungen bei der Korrelation Jedoch wurde das Jointc Modell aufgrund des geringeren Modellierungs und Berechnungsaufwandes sowie im Hinblick auf eine Implementierung in Serienbauteile bevorzugt Die gewünschte allgemeingültige Übertragbarkeit von Verbindungskennwerten stanzgenieteter Einelementproben KS2 Probe auf Mehrelementprüfkörper H Scherzuprobe konnte nicht mehr aufgezeigt werden Bei der Übertragung der Verbindungskennwerte von Mehrelementprüfkörpern auf bauteilähnliche Proben Hutprofil wurden jedoch gute Ergebnisse erzielt Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen haben die Möglichkeit und Grenzen des vorgestellten Berechnungsansatzes zur Bestimmung der versagensrelvanten Beanspruchungen stanzgenieteter Verbindungen aufgezeigt Ein wesentliches Ergebnis dieser Arbeit besteht darüber hinaus in erweiterten Kenntnissen über die spezifischen Probleme der Stanznietverbindung und die rechnergestützte Beanspruchungsanalyse Durch

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  • Kategorie-Übersicht: AVIF Forschung
    der Schädigungsentwicklung zur Lebensdauerbewertung von Rohrleitungskomponenten aus den neuen 9 Chromstählen mehr A 163 Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Ermittlung der Lebensdauer von Bauteilen mit Mehrflächenkontakten mehr A 165 Betriebsähnliches Langzeitdehnwechselverhalten wichiger Stahlsorten mehr A 166 Konstitutive Werkstoffbeschreibung für warmfeste Kraftwerksstähle im Kriech und Kriechermüdungsbereich mehr A 170 Verbundprojekt Marcko Schweißnaht Klärung des Betriebsverhaltens von Schweißverbindungen zwischen martensitischen und austenitischen Rohren bei Temperaturen bis 650 0C unter kombinierter thermischer und

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  • Kategorie-Übersicht: AVIF Forschung
    der Anwendung von Data Mining Methoden mehr A 199 Untersuchungen zur Hochtemperaturkorrosion metallischer Werkstoffe unter Müllverbrennungsbedingungen um Temperaturbereich 300 600 Grad C mehr A 201 Bereitstellung und Vergleich komplexer Stoffgesetze zur Beschreibung des Werkstoffverhaltens bei wechselnder und stationärer Beanspruchung und Temperaturen bis zum Kriechbereich mehr A 202 Programmgestützte fortschrittliche Kriech und Kriechermüdungsrissbeschreibung für typische langzeitbeanspruchte Kraftwerksbauteile mehr A 215 Werkstoffqualifizierung für das 700 720 C Kraftwerk mehr A 221 Optimierung

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  • Kategorie-Übersicht: AVIF Forschung
    unter thermisch mechanischer Kriechermüdungsbeanspruchung mehr A 239 Verformungs Schädigungsentwicklung an massiven heißgängigen Kraftwerkskomponenten bei schnellen Anfahrvorgängen mehr A 242 Fortschrittliche Methoden zur Parameteridentifizierung und sequentiellen Extrapolation zur Anwendung bei konstitutiven Materialmodellen für Kriech und Kriechermüdungsbeanspruchung mehr A 252 Bewertung von Bauteilen mit Fehlstellen in Abhängigkeit vom Kriechverformungsvermögen mehr A 257 Darstellung des schmelzenspezifischen Zeitstandbruchverhaltens ausgewählter warmfester Stähle auf der Grundlage der Datenaufbereitung über Neuronale Netze mehr A 267 Evaluation von

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  • A 109: AVIF Forschung
    Kennwerte wurden für den Temperaturbereich RT und 650oC ermittelt Ein für das Beanspruchungsverhalten der untersuchten Mischverbindungen sehr wesentliches Ergebnis ist die starke Abhängigkeit der Spannungs Dehnungskurven der ferritischen Werkstoffzustände T91 WEZ Zonen desT91 E911 von der Dehngeschwindigkeit de dt Der austenitische Rohrwerkstoff 1 4910 und das Ni Basis Schweißgut lassen erwartungsgemäss eine nur schwache Abhängigkeit der Spannungs Dehnungskurven von der Dehngeschwindigkeit erkennen Das zyklische Verhalten der Werkstoffe wurde in LCF Versuchen bei unterschiedlichen Gesamtschwingbreiten bzw bei unterschiedlichen plastischen Dehnschwingbreiten 0 2 0 5 und 1 und als Funktion der Temperatur eingehend untersucht Für die Bewertung der Mischverbindungen wesentlich ist das unterschiedliche Ver bzw Entfestigungsverhalten der betrachteten Werkstoffbereiche der Verbindungen Weiterhin von wesentlicher Bedeutung für das Bauteilverhalten sind die kritischen Zyklenzahlen die die einzelnen Werkstoffbereiche bis zum Eintritt eines Anrisses hier definiert als 5 Abfall in der max Zugspannung der zyklischen Versuche ertragen können Die in Zeitstandversuchen geprüften Versuchswerkstoffe weisen Bruchwerte auf die nahe der Mittelwertkurven jeweils vergleichbarer Werkstoffe liegen Werkstoffmodellierung Die experimentellen Daten für die Projektwerkstoffe wurden mit der im Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik entwickelten Software Reduce aufbereitet Gemessene Kräfte und Verschiebungen wurden in mechanische Spannungen und Dehnungen umgerechnet Die Anzahl der Datenpunkte wurde unter Berücksichtigung des Rauschens der Daten auf eine sinnvolle Anzahl reduziert Im Laufe des Projektes wurden verschiedene Werkstoffmodelle angewendet und entwickelt Das nichtisotherme Robinson Modell hat sich für die Beschreibung des Kriechverhaltens als geeignet herausgestellt Für die einheitliche Beschreibung von Kriech und Fließverhalten ist es jedoch nicht geeignet Daraus ergab sich die Notwendigkeit ein anderes neues Modell zu verwenden Es wurde eine neue Version des Chaboche Modells entwickelt und angepasst Dieses Modell ist geeignet Ermüdung Fließ und Kriechverhalten einheitlich zu beschreiben Mit den Anpassungen der neuen Version des Chaboche Modells wurden alle Messergebnisse aus Zug Kriech und Zug Druck Versuchen für alle untersuchten Werkstoffe T91 drei WEZ Zustände T91 Schweißgut NiCr20Nb 1 4910 einheitlich beschrieben Versuche an geschweißten Proben Gegenstand der Rohrprüfungen war die Untersuchung des Einflusses verschiedener Fertigungsparameter auf das Verhalten von Rohrmischverbindungen unter zyklischer thermisch mechanischer Beanspruchung bei Tmax 625oC Neben dem Einfluss unterschiedlicher Herstellungsverfahren waren Einflüsse aus unterschiedlichen Nahtgeometrien und unterschiedlichen Wärmenachbehandlungszuständen von besonderem Interesse Verfahrenseinfluss und Nahtvorbereitung Die HIP Verbindungen Reibschweißverbindungen ohne Zwischenring und Walzverbinder zeigten Nahtversagen nach unterschiedlichen relativ geringen Zyklenzahlen Dieses Verhalten folgt aus den durch FE Berechnungen ermittelten hohen Belastungen die aufgrund der ausgeprägten Eigenschaftsgradienten physikalisch mechanisch am Übergang Austenit Ferrit auftreten Als günstigste Verfahren zeigten sich die Reibschweißverbindungen mit Zwischenring und WIG Verbindungen Einfluss des Nachbehandlungszustandes Insgesamt kann aus der Kurzzeitprüfung Konstanter Innendruck Haltezeit bei 625oC 6600h kein deutlicher Einfluss des Nachbehandlungszustandes der Rohrverbindungen abgeleitet werden Auslagerungsversuche bei konstanter Temperatur Ein Vergleich der bei 625oC und 650oC über 800h ohne Innendruck ausgelagerten Proben ergab dass im martensitischen Werkstoff eine Härteabminderung in der Grobkornzone der WEZ auftritt In den weiteren Bereichen der WEZ sowie im Grundwerkstoffbereich bewirkt die Auslagerung keine Änderung im Härteniveau Im Schweißgut und im Austenit ergab sich erwartungsgemäß eine Verfestigung als Folge sekundärer Ausscheidungsvorgänge bei allen Verbindungstypen Bauteilprüfung Die im Vorhaben durchgeführten Versuche unter kombinierter zyklisch

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  • A 122: AVIF Forschung
    Gewährleistung des Transfers von Forschungsergebnissen in die anwendende Industrie beruht in der Multimedia Zukunft im wesentlichen auf den gegebenen Möglichkeiten des elektronischen Daten und Informationsaustausches Für den Bereich der Hochtemperaturbauteile ist darüber hinaus zu berücksichtigen daß im Hinblick auf die wirtschaftliche Situation Forschungsergebnisse auf kürzerem Wege als bisher dazu beitragen müssen Wirkungsgradsteigerungen bzw wirtschaftlichere Ausnutzung von Komponenten zu erzielen Hierzu ist jedoch ein Informationsmedium erforderlich das einen schnellen und direkten Datenaustausch bzw die Anwendung erstellter Berechnungsverfahren ermöglicht Hier bieten sich wissensbasierte EDV Systeme an Solche Systeme bieten die Möglichkeit sowohl die Rechenprozeduren wie auch die hierzu benötigten Daten Werkstoffkennwerte Parameter in eine Form umzusetzen die sowohl die abschließende detaillierte Überprüfung der fortgeschrittenen Methoden wie auch die zielgerichtete Anwendung in der industriellen Praxis ermöglicht Die Voraussetzung hierfür liegt natürlich in der entsprechenden Strukturierung der Software Darüber hinaus ist zu gewährleisten daß die essentiellen Inhalte der Forschungsarbeiten richtig erkannt werden und sich in der Struktur des EDV Systems widerspiegeln Parallel hierzu ist es weiterhin nötig in einem Handbuch zur Anwendung der fortgeschrittenen Methoden das vorhandene Wissen zu sammeln tabellarische Rechenschemata zu erstellen und Erklärungen bezüglich der Anwendung in der Praxis zu geben Zusammen mit dem wissensbasierten System stünde dann ein Werkzeug zur Verfügung das sowohl die weitere wissenschaftliche Auseinandersetzung auf einer erweiterten Datenbasis wie auch den Transfer des momentanen Standes der Forschung in die Anwendung sicherstellt Damit ergeben sich folgende wissenschaftliche Problemstellungen Erstellung eines Software Systems mit dem es möglich ist Daten graphische Darstellungen analytische Rechenprozeduren und Werkstoff und bauteilspezifische Informationen und Wissen anwenderorientiert zu speichern Dies beinhaltet daß das System in einer offenen und modularen Architektur erstellt wird eine benutzerfreundliche Oberfläche hat und über entsprechende Schnittstellen zu anderen Anwenderprogrammen verfügt bzw deren Einrichtung möglich ist Erstellung eines möglichst allgemeinen Datenaustauschformats Datenstruktur mit dem es möglich ist zukünftige Ergebnisse anderer Forschungsarbeiten zu

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  • A 127: AVIF Forschung
    Stählen nur wenige Untersuchungen vor Für diese Stähle besteht daher dringender Bedarf an der Bestimmung möglichst geometrieunabhängiger Bruchmechanikparameter zur Übertragung der Ergebnisse auf Bauteile Dadurch wird eine wesentliche Sicherheitsgrundlage für Auslegung Betrieb und Überwachung von Dampfturbinen aus diesen Stählen angestrebt Zur Qualifizierung der 600 0C Stähle werden die Ergebnisse mit denen der gebräuchlichen 1 und 12 Cr Stähle verglichen Das vorliegende Vorhaben bildet mit anderen Projekten eine Einheit zur umfassenden Beschreibung und Charakterisierung der neuen 600 0C Stähle für Wellen und Gehäuse was die Grundlage für eine wirtschaftliche und sichere Auslegung bilden soll Ziel des Vorhabens war die Ermittlung und Beschreibung des Kriechriss und Kriechermüdungsrissverhaltens zweier moderner 600 0C Chrom Hochleistungsstähle für Wellen und Gehäuse von Dampfturbinen Hierzu wurden an je einem warmfesten Stahl der Typen X12CrMoWVNbN10 1 1 und GX12CrMoWVNbN10 1 1 aus praxisnaher Fertigung das Risseinleitungs und Rissfortschrittsverhalten unter statischer und niederzyklischer Beanspruchung bei kennzeichnenden Temperaturen von 550 und 600 0C ermittelt Die Untersuchungen wurden an Werkstoffen im Neuzustand und stichprobenartig auch nach langzeitiger Auslagerung durchgeführt wobei die Beanspruchungen teilweise schon bei betriebsähnlichen niedrigen Beanspruchungen und praxisnahen Zyklen lagen um praxisrelevante Aussagen zu erzielen Die bei instationären Betriebsbedingungen auftretende Kriechermüdungsbeanspruchung wurde in Zugschwellversuchen unter Variation der Haltezeit und damit der Frequenz bei Versuchsdauern von ausreichender Langzeitigkeit untersucht Im Hinblick auf einen möglichen Einfluss der Probenform wurden die Versuche nicht nur an Bruchmechanikproben des Typs CT sondern auch an solchen des Typs DENT durchgeführt Zusätzlich wurde ein möglicher Größeneinfluss durch Experimente an Kleinproben und an Großproben mit betrachtet Weiterhin wurde ein möglicher Einfluss der Schärfe der Rissstartkerbe an Cs Proben mit angeschwungenen und erodierten Rissstartkerben hinterfragt Die Kriechriss und Kriechermüdungsrisseinleitungsdauer sowie Kriechriss und Kriechermüdungsrissgeschwindigkeit lassen sich alternativ mit dem elastischen Parameter KI und dem inelastischen Parameter C beschreiben wobei der Parameter C auf Grund der ermittelten Übergangszeiten zu bevorzugen

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