archive-de.com » DE » A » AVIF-FORSCHUNG.DE

Total: 349

Choose link from "Titles, links and description words view":

Or switch to "Titles and links view".
  • A 140: AVIF Forschung
    untersucht Ziel der Untersuchungen war es Grundlagen für eine sichere und wirtschaftliche Bemessung dieser Details unter der hohen Ermüdungsbeanspruchung in WEA zu schaffen Im experimentellen Teil wurden Labor und Feldversuche durchgeführt Die dazu entwickelte Meßmethodik mit drei DMS Vollbrücken für die Ermittlung der Längsdehungen und einer DMS Vollbrücke für die Ermittlung der Torsionsdehnungen hat sich im Labor und Feldversuch sehr gut bewährt Als Vorteile besonders hervorzuheben sind neben der Temperaturkompensation durch die Vollbrückenschaltung die vielfältigen Kontrollmöglichkeiten die sich z B über die Ermittlung der Biegeebene und die Ermittlung von Reibbeiwerten aus der Torsion im Schraubenschaft ergeben Für die Feldmessungen wurde zur Verringerung der aufgezeichneten Meßdatenmengen eine spezielle Steuerung der Meßrate vorgenommen Mit Hilfe der Laborversuche wurde ein FE Modell eines Flanschsegmentes kalibriert mit dem eine größere Anzahl von Berechnungen durchgeführt wurde Daraus abgeleitet wurde eine Empfehlung für die Wahl des Berechnungsverfahrens zur Ermittlung der Schraubenbeanspruchung die Grundlage für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis ist Die zur Führung des Ermüdungsfestigkeitsnachweises erforderliche Einstufung in eine Kerbgruppe wurde anhand einer statistischen Auswertung von Versuchsergebnissen aus der Literatur überprüft Wie sich anhand zweier Auswertungen gezeigt hat ist die zentrisch zugbeanspruchte Schraube in Kerbgruppe 50 nach Eurocode 3 einzuordnen Für die infolge Normalkraft und Biegespannungen kombiniert beanspruchte Schraube wurde ein Konzept für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis vorgeschlagen das gegenüber dem Nachweis mit der größten Randspannungsamplitude gegen Kerbgruppe 50 nach Eurocode 3 etwas günstigere Ergebnisse liefert Der Verlust an Vorspannkraft der infolge Setzung der im Kraftfluß liegenden Kontaktfugen eintritt wurde anhand der Feldversuche sowie ergänzender Laborversuche untersucht Die ermittelten Setzbeträge wurden differenziert nach unbeschichteten und beschichteten Flanschen angegeben wobei sich die Gültigkeit auf das untersuchte Beschichtungssystem beschränkt In ergänzenden Studien wurde der Einfluß einer dynamischen Beanspruchung als untergeordnet für die Höhe der Setzverluste ermittelt sowie der erneute Setzverlust nach dem Nachspannen angegeben Durch die Feldversuche wurde analysiert inwieweit sich Unterschiede zur

    Original URL path: http://www.avif-forschung.de/index.php?id=103&tx_ttnews%5Btt_news%5D=31&cHash=d806571818a210dfec399283cc1134a7 (2016-02-11)
    Open archived version from archive


  • A 141: AVIF Forschung
    Rohrbogen und Kugelschalen unter einfachen Beanspruchungen Nach einer kurzen Beschreibung des Standes der Technik im Bereich des Kriechrissverhaltens und des Kriechermüdungsverhaltens wurde ausführlich auf das Konzept des Programmsystems eingegangen Dabei wurde zunächst ein Überblick über die verwendete Programmschale gegeben Das Programmsystem gliedert sich im Wesentlichen in zwei Datenbanken die Werkstoffdatenbank und die Objektdatenbank Durch diese Trennung wird ein reibungsloser und wirkungsvoller Zugriff auf Daten und Informationen gewährleistet Anschließend werden die verschiedenen integrierten Berechnungsmodule vorgestellt Dabei wird zunächst die generelle Programmstruktur eines Moduls beschrieben Dieser benötigt generell Eingabedaten input die entweder von einer Bauteildatenbank abgerufen oder vom Benutzer selbst vorgegeben werden kann Nach Eingabe der input Daten erfolgt je nach Modul die Berechnung von KI Rs C etc Folgende Module wurden entwickelt und im vorliegenden Bericht mit ihrer Berechnungsstruktur vorgestellt Module zur Bauteilberechnung 2 Kriterien Diangramm für Kriechrisseinleitung 2 Kriterien Diagramm für Kriechermüdungsrisseinleitung Kriechrisseinleitung Kriechrissfortschritt Kriechermüdungsrisseinleitung Kriechermüdungsrissfortschritt Ermüdungsrissfortschritt Die verschiedenen Funktionen und Auswahlvarianten in den einzelnen Programmmodulen werden beschrieben Um den in die Datenbank implementierten Bestand an Werkstoffdaten abzusichern wurden ergänzende Untersuchungen zur Validierung und Bestätigung der Gültigkeit bzw zur Festlegung von Gültigkeitsbereichen mit Hilfe von numerischen Analysen und experimentellen Auswertungen durchgeführt Bei der Untersuchung und Auswertung des Parameters C hat sich gezeigt dass zur Herstellung der Beziehungen die Datenpunkte C FE wie bisher für die Risslänge aint verwendet werden können Für die C2 Bestimmung nach einem Näherungsverfahren wurde anstatt der im EPRI Handbuch vorgeschlagenen Größe vc die experimentell gemessene Lastangriffspunktverschiebung v v vc vnc c crack nc no crack angewandt Nach einer Vergleichsberechnung von C mit v bzw vc an Klein und Großproben ergeben sich nur im Fall sehr kurzer Risse bis zu 50 niedrigere C Werte für die Größe vc Ein Einfluss auf die damit ermittelten tA C und C Beziehungen ist nicht festzustellen An ausgewählten Fällen wurden die

    Original URL path: http://www.avif-forschung.de/index.php?id=103&tx_ttnews%5Btt_news%5D=62&cHash=2b8d34fa58349c9f138c577aada8a9f7 (2016-02-11)
    Open archived version from archive

  • A 145: AVIF Forschung
    Cr Stahls Simulation des Schleuderns sind wie beim Kugelstrahlen vergleichbare Anrisslastspielzahlen zu erzie len Der positive Effekt durch die Plastifizierung im Kerbradius verliert sich allerdings mit zu nehmender Biegeamplitude Die Reduzierung der Zugschwellamplitude bzw der Formzahl führt erwartungsgemäß zu einer Zunahme der Anrisslastspielzahl Begleitend zu den Versuchen an T Proben wurden zur Charakterisierung der beiden Werkstoffe LCF und HCF Versuche an Rundproben durchgeführt In dehnungskontrollierten Versuchen mit einem Dehnungsverhältnis von R å 1 und R å 0 wurde die zyklische Fließkurve die Dehnungswöhlerlinie und das zyklische Festigkeitsverhalten der untersuchten Werk stoffe ermittelt Der Einfluss der Mitteldehnung bzw der Mittelspannung wird durch den chädigungsparameter PSWT gut beschrieben Die Ergebnisse der spannungskontrollierten Versuche bei verschiedenen Spannungsverhältnissen die ebenfalls in das PSWT Diagramm mit eingetragen sind weisen dagegen eine größere Streuung auf Zur Simulation der Spannungs Zeitverläufe im Kerbradius der T Probe bei der kombinierten Zugschwell und Biegewechselbeanspruchung wurden HCF LCF Versuche an Rundproben durchgeführt Dazu wurde dem dreiecksförmigen Verlauf der Mittelspannung eine sinusför mige Spannungsamplitude überlagert Der Verlauf der maximalen Spannungen und Deh nungen kann durch eine Hüllkurve in der Form einer Hystereseschleife beschrieben werden Die überlagerte HCF Beanspruchung führt zu einer zusätzlichen Schädigung Reihenfolgeef fekt die mit den allgemein üblichen Konzepten wie z B der Amplitudentransformation oder der Schadensakkumulationsrechnung nach Miner nicht zu bewerten sind Lediglich bei Hüll kurvenspannungsamplituden unterhalb der zyklischen Streckgrenze der stabilisierten zyklischen Fließkurve konnte beim Werkstoff X10CrNiMoV12 2 2 eine näherungsweise Be schreibung mit den üblichen Konzepten erfolgen Bei gleicher Dehnungsamplitude ist die Schädigungswirkung jedes einzelnen HCF Schwingspiels beim Durchlaufen der Hüllkurve deutlich größer als die Werkstoffschädigung einer Schwingung beim Einstufenversuch mit vergleichbarer Mittelspannung Auf Basis der ermittelten Ergebnisse der HCF LCF Versuche wird für die beiden unter suchten Werkstoffe ein Schädigungsparameter PW in Anlehnung an die Dehnungswöhlerlinie vorgeschlagen der diese überlagerte Wechselverformung beschreibt Zur Ermittlung der

    Original URL path: http://www.avif-forschung.de/index.php?id=103&tx_ttnews%5Btt_news%5D=63&cHash=c4d8f712df337258fc1493358c72aee5 (2016-02-11)
    Open archived version from archive

  • A 154: AVIF Forschung
    zweiten Teil des Forschungsvorhabens wurden vorhandene Versuchsergebnisse an punktgeschweißten Hutprofil und H Scherzugproben nach den unterschiedlichen Ansätzen ausgewertet Den Hutprofil und H Scherzugproben wurden in dem Forschungsvorhaben aufgrund ihrer Nähe zu echten Bauteilproben gegenüber den einfacheren Einpunktprobenformen der Vorzug gegeben Für die Überprüfung der verschiedenen Berechnungsverfahren wurden Versuchergebnisse zusammengestellt und dokumentiert Die zur Anwendung der Berechnungsverfahren notwendige Ermittlung der Schnittgrößen bzw Spannungen an den Punktschweißverbindungen nach der Finite Element Methode wurde mit vorhandenen sowie neu zu erstellenden FE Modellen für die Versuchsbedingungen vorgenommen Allen Berechnungsansätzen liegt die Vorgehensweise zugrunde mit Hilfe von Finite Element Berechnungen die Struktur bzw Nennstrukturspannung zu ermitteln und sie einer aus Versuchen abgeleiteten Master Wöhlerlinie für die Berechnung der Schwingfestigkeit gegenüberzustellen Die jeweiligen Vorgehensweisen lassen sich grob in Ansätze unterteilen welche sich an Balkenschnittkräften zur Ermittlung der Beanspruchungen am Schweißpunkt orientieren sowie Ansätze welche die Beanspruchungen direkt aus den Knotenspannungen herauslesen Eine weiterer grundlegender Unterschied der Ansätze besteht bei der Bewertung des Blechdickeneinflusses Die Untersuchungen wurden auf einer Basis von 475 bestehenden Versuchsergebnissen aus vier Prüflaboratorien an H Scherzug und Hutprofilproben unter Innendruck Torsions und kombinierter Belastung durchgeführt Für sämtliche Probenformen mit den unterschiedlichen Blechdicken und Schweißlinsendurchmesservariationen wurden Finite Elemente Modelle aufgebaut Hierbei wurde weiter nach den für die unterschiedlichen Berechnungsansätze notwendigen Modellierungsrichtlinien aufgefächert Die untersuchten Methoden ergeben für die 475 Versuchsergebnisse Streuspannen von Ts 1 1 87 bis 1 2 22 Die hohen Streuungen ergeben sich zu einem signifikanten Teil aus einer erheblichen Streuung der Grundwöhlerlinien welche neben unterschiedlichen Anschalt und Auswertekriterien auch auf unterschiedliche Beanspruchbarkeiten aufgrund differierender Fügeparameter zurückzuführen sind Versuche eines Prüflaboratoriums lassen sich durchaus auf Streuspannen von Ts 1 1 4 zusammenführen Eine Unterteilung und gesonderte Bewertung der Schwingfestigkeitsergebnisse getrennt nach gleichen Blechdicken Schweißlinsendurchmessern oder Beanspruchungsarten ergab keine Verbesserung bezüglich der Streuungen Dies lässt darauf schließen dass die Ansätze nur geringe in

    Original URL path: http://www.avif-forschung.de/index.php?id=103&tx_ttnews%5Btt_news%5D=32&cHash=94e532c9feb0fa1c5ebe18ea22610a4d (2016-02-11)
    Open archived version from archive

  • A 155: AVIF Forschung
    4310 X7 CrNiAI 17 7 1 4568 im Zustand zwischenstufenvergütet Angewendet wurde überwiegend das Verfahren fünf Tellerfedersäulen einer Variante bis zum Versagen des jeweils ersten Federelementes zu prüfen Für diese Vorgehensweise wurde zur statistischen Auswertung das Verfahren nach der Sudden Death Methode herangezogen In vielen Fällen konnte anschließend der begonnene Versuch an einer Säule bis zum Versagen von insgesamt fünf Elementen je Säule fortgesetzt werden Die Ergebnisse der Schwingversuche an Säulenschichtung 10x1 bestätigen eine Verwendung dieser Säule als Standard Methode für die Prüfung des Verhaltens der einzelnen Tellerfeder Diese Aussage gilt für alle untersuchten Geometrien alle untersuchten Werkstoffe und Fertigungsvarianten Sie wurde durch die Auswertung der Bruchpositionen innerhalb der Säule belegt Die Untersuchungen an dieser Schichtung lieferten die meisten Ergebnisse die als Basis benutzt wurden Bei einer Schwingprüfung von Tellerfedersäulen der Schichtung 10x1 erscheint eine allgemeine statistische Auswertung der Bruchereignisse als nicht ausreichend Diverse Versuche mit fünfmaligem Ersetzen der gebrochenen Federn bei fünf geprüften Säulen haben bewiesen dass das Sudden Death Verfahren eine zuverlässige statistische Methode ist insbesondere die 90 ige Überlebenswahrscheinlichkeit 10 ige Ausfallwahrscheinlichkeit für die Einzelfeder aus den Versuchen an der Säulenschichtung 10x1 zu bestimmen Die Lebensdauerwerte der Federn aus dem Vergütungsstahl 1 8159 weisen über alle Federabmessungen hinweg keinen signifikanten Einfluss der Zwischenstufenvergütung 45 HRC und der konventionellen Vergütung auf Bei oberflächenfehlerfreier Ausführung scheint eine höherfeste Zwischenstufenvergütung 55 HRC einen Vorteil in der Lebensdauer zu bringen Grundsätzlich zeigen Tellerfedern aus dem Werkstoff 1 8159 in allen untersuchten Fällen eine Verbesserung der Lebensdauer durch das Kugelstrahlen Die Lage der Bruchausgänge in Bezug zur höchstbeanspruchten Stelle zeigt dass bei kugelgestrahlten Tellerfedern der Bruchausgang unmittelbar an dieser höchstbeanspruchten Stelle auftritt während er bei nicht kugelgestrahlten Federn auch in einem größeren Abstand davon liegen kann Dies ist auf die Wirkung von kleinen Oberflächenfehlern zurückzuführen Die Ermittlung der Schwingfestigkeitseigenschaften von Tellerfedersäulen mit

    Original URL path: http://www.avif-forschung.de/index.php?id=103&tx_ttnews%5Btt_news%5D=33&cHash=f9c68cfad205b3aa8e0729020ab9009d (2016-02-11)
    Open archived version from archive

  • A 161: AVIF Forschung
    aufgebaut und validiert Anschließend wurden die definierten Kräfte in das Achssystem eingeleitet und die am Bauteil angreifenden Kräfte bestimmt Diese Ergebnisse wurden für die Festigkeits und Betriebsfestigkeitsberechnung genutzt 3 Die Festigkeitsberechnung und Optimierung Die ermittelten Bauteilbelastungen wurden für die Festigkeitsberechnungen auf Basis der Finiten Elemente Methode genutzt Die Festigkeitsberechnung gibt Aufschluss über die Spannungsbelastung des Bauteils Mit diesen Ergebnissen und mit Hilfe geeigneter Optimierungsprogramme konnten nun die einzelnen Komponenten des Bauteils im Gewicht angepasst werden Es wurden die Parameter und die Topologieoptimierung eingesetzt Die konstruktive Entwicklung von neuen Bauteilgeometrien ist ein iterativer Prozess von Festigkeits und Optimierungsrechnungen und der Umsetzung der Ergebnisse in ein neues Bauteilkonzept Zur Festigkeitsberechnung wurde das FE Modell vom ika während des Projektes ständig erweitert so dass am Ende das gesamte Federbein als Baugruppe berechnet wurde Die Ergebnisse dieser Simulationen zeigten mit den anschließenden Versuchen eine sehr gute Übereinstimmung 4 Betriebsfestigkeitssimulation Das im Gewicht optimierte Bauteil wurde abschließend am ika der Betriebsfestigkeitssimulation unterzogen Dabei wurden die ermittelten Lasten aus der Mehrkörpersimulation genutzt Diese ermittelten bauteilbezogenen Lasten geben Aufschluss über die Höhe der Schädigung sowie den Schadensort des Bauteils Für diese Untersuchungen wurde ebenfalls die komplette Baugruppe Federbein in den Simulationen untersucht Auch die Ergebnisse der Betriebsfestigkeitssimulation deckten sich gut mit den Versuchsergebnissen 5 Prüfstandsuntersuchungen Abschließend wurde das optimierte Bauteil am Prüfstand auf Betriebsfestigkeit überprüft Hierfür wurde auf dem 12 Kanalprüfstand am LBF das Achssystem mit dem Basisfederbein und mit dem Leichtbaufederbein mit dem Lastkollektiv belastet Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigten gute bis sehr gute Übereinstimmungen mit den berechneten Ergebnissen was den gewählten methodischen Ansatz bestätigt Zusätzlich zu den Betriebsfestigkeitsuntersuchungen wurden Bauteilwöhlerlinien von der Kolbenstange und dem Dämpferrohr vom Basis und vom Leichtbaufederbein erstellt Die Ergebnisse zeigten die verbesserte Belastbarkeit der Komponenten mit den neuen Werkstoffen Das Institut für Eisenhüttenkunde der RWTH Aachen IEHK hat in Zusammenarbeit

    Original URL path: http://www.avif-forschung.de/index.php?id=103&tx_ttnews%5Btt_news%5D=36&cHash=5797e65414cb7ec5c1ab737ee4a0597c (2016-02-11)
    Open archived version from archive

  • A 163: AVIF Forschung
    LCF Beanspruchungen vor allem im Bereich der Schaufel Scheibe Verbindung die Gefahr der Anrissbildung besteht Die bei dieser Verbindung auftretenden Mehrflächenkontakte sind dabei von entscheidender Bedeutung für die lokale Belastungssituation in den Verbindungen Ziel des Forschungsvorhabens war es den rechnerischen Lebensdauernachweis für Schaufel Scheibe Verbindungen weiter zu entwickeln Insbesondere sollte eine Übertragung der an Gasturbinenwerkstoffen verifizierten Vorgehensweise auf typische moderne Dampfturbinenwerkstoffe erfolgen Dabei ist es erforderlich dass eine möglichst realistische Abbildung der Betriebszustände hinsichtlich Geometrie Spannungs und Verformungszustand sowie der auftretenden Kontakt und Reibungszustände erfolgt Für eine Lebensdauervorhersage der tannenbaumförmigen Verbindung von Gasturbinen liegt ein Berechnungsansatz vor der die Erreichung eines stabilen Zustandes bei zyklischer Beanspruchung voraussetzt Ziel dieses Vorhabens war die Verifizierung des vorhandenen Lebensdauerkonzeptes basierend auf dem Schädigungsparameter nach Smith Watson und Topper zur Berechnung von Schaufel Scheibe Verbindungen bei betriebsnaher Beanspruchung unter Berücksichtigung des Einflusses von Nachbarschaufeln Dazu dienten LCF Versuche an Modellkörpern einer Gasturbine Schaufelwerkstoff IN792 Scheibenwerkstoff IN718 mit einer 4 stufigen Verbindung bei 550 C Darüber hinaus wurde das Berechnungsverfahren zur Anwendung auf Dampfturbinen erweitert Hierzu wurden an einem Modellkörper aus einem typischen Dampfturbinenwerkstoff der kein zyklisch stabiles Verhalten zeigt LCF Versuche mit einer Hammerkopf Verbindung durchgeführt Dabei kam der Werkstoff X12CrMoWVNbN10 1 1 für die Schaufel und Wellengeometrie bei 600 C und die Nickelbasislegierung Nimonic 80A bei 630 C als Schaufelwerkstoff zum Einsatz Zur Erarbeitung und Verifikation des Lebensdauerkonzepts wurden inelastische Berechnungen unter Verwendung eines viskoplastischen Stoffgesetzes durchgeführt das sowohl das zyklische als auch das Zeitstandverhalten der verwendeten Werkstoffe beschreiben kann Durch die Verwendung eines im Stoffgesetz implementierten Schädigungsparameters und mit Hilfe einer geeigneten Extrapolation auf einen werkstoff und temperaturabhängigen Wert ist es möglich den Lebensdauernachweis auch für ständig entfestigende 10 Cr Stähle zu führen Es ist festzustellen dass das in einem Vorgängervorhaben entwickelte Konzept zur Lebensdauervorhersage unter Ermüdungs sowie Kriechermüdungsbeanspruchung auf einen Gasturbinenmodellkörper

    Original URL path: http://www.avif-forschung.de/index.php?id=103&tx_ttnews%5Btt_news%5D=64&cHash=ea1351be4e915dac8e67dc5de798ef96 (2016-02-11)
    Open archived version from archive

  • A 165: AVIF Forschung
    Kriechermüdungs verhalten an insgesamt vier Stahl sorten Im Einzelnen handelt es sich um eine Stahlsorte vom Typ 1 CrMo Ni V als Schmiede stahl für Turbinenwellen sowie die entsprechende moderne Stahlsorte vom Typ 10 CrMo W VNbN Weiter wurde je eine Stahl sorte vom Typ 10 CrMo W VNbN Guss und 9 CrMo W VNb Rohr untersucht Die experimentellen Arbeiten umfassten Versuche an jeweils einer zweiten und dritten Schmel ze dieser Stahlsorten zum Zeitstand und Kriechermüdungsverhalten Entsprechende Unter suchungen wurden an den Einzelwerkstoffen G17CrMoV5 10 und 23CrMoNiWV8 8 vorge nommen die ebenfalls von aktuellem Interesse sind Das aufgestellte Anwenderprogramm zur Vorhersage der Anrisswechselzahl umfasst eine Synthese des Spannungs Dehnungs Zeitverhaltens und eine anschließende Bewertung der rechnerischen Kriech und Ermüdungsschädigung unter Berücksichtigung eines Wechselwirkungskonzepts Damit ließen sich alle Fälle von überwiegender Kriechschädigung bis hin zu dominierender Ermüdungsschädigung bewerten Die Anwendbarkeit dieses Wechselwirkungskonzepts konnte für Stahlsorten sowie den erweiterten Temperaturbereich nachgewiesen werden Empfehlungen für die Übertragbarkeit der rechnergestützten Beschreibung auf andere Wer stoffe wurden erarbeitet und betreffen Angaben zu den erforderlichen Kriech und Kriechermüdungsexperimenten im gesamten Anwendungstemperaturbereich Ferner wurden im Rahmen von Sensitivitätsrechnungen Aussagen zur Vorhersagegenauigkeit für den Fall eines reduzierten Datensatzes gewonnen Die in dieser Arbeit bereitgestellte rechnergestützte Kriechermüdungsbeschreibung dient Konstrukteuren

    Original URL path: http://www.avif-forschung.de/index.php?id=103&tx_ttnews%5Btt_news%5D=65&cHash=ae6b1889ef151ba5c55d57ad55c9e2ef (2016-02-11)
    Open archived version from archive



  •