Teilprojekt C04: Experimentelle und stochastische Untersuchung des Einflusses von Einschlüssen auf die Ermüdungslebensdauer

Zusammenfassung

Die Ziele des Teilprojekts in der dritten Förderperiode bestehen weiterhin in der Ermittlung des jeweils größten vorhandenen, also bruchauslösenden, nichtmetallischen Einschlusses, der nicht mehr filtriert wurde, und der Ermittlung der Abhängigkeit der Lebensdauerverteilung bei Ermüdungsbeanspruchung in Bereich langer Lebensdauern von der Einschlussverteilung. Um gezielter das Versagen an inneren Einschlüssen im VHCF-Bereich untersuchen zu können, werden Proben mit modifizierter Oberflächenbeschaffenheit (Druckeigenspannungen) und unter Zug-Schwellbeanspruchung getestet. Mikrostrukturelle Charakterisierungen an den Einschlüssen im abgegossenen wie auch im beanspruchten Zustand dienen der Aufklärung der Bildungs- und Schädigungsmechanismen von Einschluss-Agglomeraten. Die Erstellung eines dreidimensionalen thermomechanischen Simulationsmodells zur Wärmeentwicklung während der Schädigung zur Wärmeentwicklung erlaubt Rückschlüsse auf die räumliche Verteilung der Wärmequelle(n) im Inneren der Proben, so dass anhand der dissipierten Energie weitere Rückschlüsse auf das Rissinitiierungs- und –wachstumsverhalten im VHCF-Bereich erwartet werden.

Teilprojektleitung

Prof. Dr.-Ing. habil. Horst Biermann,
PD Dr.-Ing. habil. Anja Weidner
Institut für Werkstofftechnik
TU Bergakademie Freiberg

Prof. Dr. Stefan Sandfeld
Institute for Advanced Simulation
Forschungszentrum Jülich

Wissenschaftliche Mitarbeiter

Dipl.-Ing. Alexander Schmiedel
Dipl.-Ing. Ruben Wagner
Dr.-Ing. Michael Koster

Technische Mitarbeiter

Thomas Ludewig