Verteidigungstermine

[Fakultät 5]
Numerische Simulation und Gefügeberechnung des
kontinuierlichen Rotationsstrangpressens von Cu-OFE,
Herr Dipl.-Ing. Hendrik Busch

Mittwoch, 23. September 2020, 14:00 Uhr
Hörsaal Formgebung, FOR-0270, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Str. 4, EG

Die Verteidigung wird im Livestream übertragen.
Nutzen Sie dafür bitte folgenden Link: https://bbb.hrz.tu-freiberg.de/b/yul-nry-zt6

Gefügeinhomogenitäten in strang­ge­­pres­sten Kupferflachleitern bewirken bei scharf­kantigen Biegungen unerwünschte Ober­flächen­fehler. Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines numerischen Modells zur gezielten Duktilitätssteigerung in Strangpressprodukten durch Kornfeinung für hochbean­spruch­te Biegeanwendungen in der E-Mobilität. Erstmalig wurde für das konti­nu­ierliche Rota­ti­ons­strangpressen von Kupfer ein experimentell validiertes Simulations- und Gefüge­modell vorgestellt, welches die lokalen Temperatur­ver­hält­nisse bei der Umformung genau erfasst. Bisherige Untersuchungen konzentrieren sich auf die Simu­la­ti­on des räumlich komplexen Stoffflusses, da die Entwicklung und Validierung eines darauf angepassten Gefügemodells bisher an der unzu­rei­chenden experimentellen Tem­peraturerfassung scheiterte. Dessen Anwendung konnte anhand der Extrusion eines Flach­leiters aus einem Cu-OFE Gießdraht erfolg­reich demonstriert werden.

[Fakultät 4]
Micromechanical Simulation of Fatigue in Nodular Cast Iron,
Herr Mehul Lukhi, M.Sc.

Donnerstag, 24. September 2020, 09:00 Uhr
Hörsaal Maschinenbau, WEI-1051, Julius-Weisbach-Bau, Lampadiusstraße 4,
1. OG

Die Verteidigung wird im Livestream übertragen.
Nutzen Sie dafür bitte folgenden Link: https://youtu.be/1xCSjU_Z5Xo

In the present thesis, the fatigue behavior of nodular cast iron (NCI) is investigated using micromechanical simulations. An elastic-plastic porous material experiences an increase in the void volume fraction with each cycle of loading. This is called void ratchetting. The hypothesis of this thesis is to explain the fatigue failure of NCI using void ratchetting mechanism. The strain-life, stress-life, notch support e_ect, and fatigue crack growth are studied using the micromechanical simulations. In all these studies, material is de_ned as an elastic-plastic with isotropic/kinematic hardening. No damage law is used to de_ne material degradation. The axisymmetric cell model is prepared to study strain-life and stress-life approaches for fatigue. The cell model is subjected to cyclic loading and cycle by cycle simulations are carried out until failure of the cell model. The failure of the cell model is de_ned based on the drop in the macroscopic response of the cell model. The notch support e_ect is investigated using a 2D plane strain model within stress-life concept. From the simulation results, strain-life and stress-life curves are prepared, and they are in qualitative and quantitative agreement with experimental data collected from the literature. The fatigue crack growth is studied using a micromechanical cell model under small scale yielding conditions. The graphite particles are considered as voids, and they are resolved discretely in fracture process zone. The region outside of the fracture process zone is considered as a homogenized medium. When positive alternating loads are applied, ligaments in the fracture process zone show ratchetting behavior, which is responsible for an e_ective fatigue crack growth. This mechanism is relevant for the fatigue crack growth in NCI. The 2D plane strain boundary layer model is able to predict the e_ect of load ratio on threshold for the fatigue crack propagation and the fatigue crack growth rate. The fatigue crack growth rate curves obtained from the simulations are compared with experimental data. It is essential to note that the void ratchetting (plastic collapse of the intervoid ligaments) is a crucial mechanism in NCI and more focus should be given to this mechanism as it is simple to implement and gives satisfying simulation results.

[Fakultät 4]
Funktional gradierte Feingussformen auf Basis von Calciumzirkonat für die Titanmetallurgie,
Frau Dipl.-Ing. Lisa Freitag

Dienstag, 6. Oktober 2020, 09:30 Uhr
Hörsaal Silikattechnik, SIL-0118, Haus Silikattechnik, Agricolastraße 17, EG

Die Verteidigung wird im Livestream übertragen. Der dafür erforderliche Link wird demnächst veröffentlicht.

Die vorliegende Arbeit hatte das Ziel, die Eigenschaften von Gießformen für den Feinguss von Titanschmelzen hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenqualität zu verbessern. Somit sollte die effiziente Verarbeitung von Titanschmelzen zu komplexen Gussteilen ermöglicht werden. Um das Ziel zu erreichen, wurden materialspezifische und technologische Aspekte kombiniert. Zunächst wurden grobkörnige Feingussformen aus Calciumzirkonat unter Verwendung eines silikatfreien Bindersystems im Wachsausschmelzverfahren hergestellt. Darauf basierend folgten die Entwicklung neuartiger funktionaler Beschichtungen mittels Replica- und Alginat-Verfahren und schließlich die Erforschung eines geeigneten Schichtaufbaus zur Funktionalisierung der Feingussformen mit einer feinkörnigen Sprühbeschichtung. Gießversuche mit der Legierung Ti6Al4V bestätigten die hervorragende Korrosionsbeständigkeit der grobkörnigen CaZrO3-Formen. Die funktional gradierten Formschalen verbesserten die Oberflächenqualität, zeigten aber eine etwas stärkere Reaktionsintensität beim Gießen.

[Fakultät 4]
Ein Beitrag zur thermischen Überwachung von Asynchronmaschinen, Herr Dipl.-Ing. Guntram Gelke

Freitag, 16. Oktober 2020, 09:30 Uhr
Hörsaal Formgebung, FOR-0270, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Str. 4, EG

In dieser Arbeit wird ein Motorschutzsystem vorgestellt, das die Temperaturen in Asynchronmotoren während des Betriebes zuverlässig und sensorarm berechnet und dabei leicht auf andere Motoren übertragbar ist. Neben dem Schutz vor unzulässiger Erwärmung können die auftretenden Wicklungsverluste für eine wirkungsgradoptimale Ansteuerung genauer ermittelt werden. Basis ist ein thermisches 9-Körper-Modell, das die Temperaturverläufe wesentlicher Maschinenteile abbilden kann. Der vorgeschlagene Identifikationsalgorithmus sorgt für eine hohe Übereinstimmung der Temperaturverläufe. Fehler im thermischen Modell oder der Verlustleistungsberechnung können durch die Rückführung eines einzelnen Temperatur-sensors und eines verbesserten Schätzers der Läuferwicklungstemperatur korrigiert werden. Das Überschreiten definierter Temperaturgrenzen kann mit der vorgeschlagenen Abschalt-zeitprognose auch im Fehlerfall frühzeitig erkannt werden.

[Fakultät 3]
Optimization of Fracturing Fluid to Increase Shale Gas
Production, Herr Yong Liu, M.Eng.

Freitag, 16. Oktober 2020, 13:00 Uhr
Hörsaal Gellert-Bau, GEL-0001, Leipziger Straße 23, EG

Die Verteidigung wird im Livestream übertragen. Der dafür erforderliche Link
erscheint demnächst hier.

After the massive investment in shale exploration in China, the low-yielding production is disappointing. To investigate the reasons is of paramount interest for future success. Considering micro level perspective, the characterization has been presented in this dissertation. Combining with temperature and pressure, quartz has a great influence on reconsolidation, which makes the induced fracs to re-close. The results of investigations show that the process of reconsolidation has a slowdown effect under the condition of water scarcity. The statistic of well logs supported the research on macro level. Most of the shale gas has been absorbed and trapped in organic matter. Due to the specific surface area, it appears that to exploit gas from shale is difficult. A meaningful interpretation is the exchange between N2 and CH4, which points out a feasible plan for effective production using N2-foam as fracturing fluid. Several experiments have been conducted in order to create uniform foam and stable bubbles which require longer time to exchange. Finally, three formulas have been recommended for further work.





 

 

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