Numerische Simulation und Bewertung des örtlichen und zeitlichen Rissverlaufs in Abgasturbolader-Heißteilen

Projektleiter

Prof. Dr.rer.nat.habil. Meinhard Kuna, i.R., Prof. Dipl.-Ing. Björn Kiefer, Ph.D.

Bearbeiter

Herr M.Sc. Rahul Ganesh, Herr M.Sc. Jeffy Sabu Abraham

Projektpartner

Bundesanstalt für Materialforschung- und Prüfung (BAM)

Motivation

Ausgenommen von wenigen Ausnahmefällen werden im Turboladerbereich heißgehende Bauteile mit Rissanzeigen ersetzt und nicht weiter verwendet. Diese Ausnahmen beziehen sich auf Fälle, bei denen Risse erfahrungsgemäß zum Stillstand kommen und weder zu Durchrissen noch zu anderen, das Bauteil gefährdende Verläufen führen. Ob auch Risse an anderen Orten bzw. Bauteilen zwangsläufig zu einem Bauteilversagen führen würden, ist in der Regel unbekannt, der Austausch erfolgt prophylaktisch. Was fehlt, ist eine rechnerische Bewertungsmethode, die unter Berück-sichtigung der Rand- und Beanspruchungsbedingungen die Rissentstehung und -entwicklung zuverlässig vorhersagt. Der unmittelbare wirtschaftlich Nutzen eines solchen Bewertungskonzeptes wäre es, Bauteile mit einer unkritischen Rissfortschrittsprognose nicht durch neue ersetzen zu müssen. Somit ließen sich Bauteilkosten sparen und Wartungsintervalle vergrößern. Weitere Nutzen ergäben sich im Kompetenzgewinn für die Bauteilbetreiber sowie in der Steigerung der Kundenzufriedenheit infolge höherer Nutzungsgrade. Zudem beinhaltete die Reduktion benötigter Bauteilzahlen auch direkt einen ökologischen Nutzen (Ressourceneffizienz).

Förderung

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)