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Literatur : [ Aluminium | Stahl/Werkstoffe allg. | Berechnung/Simulation | Prüf-/Qualitätssicherung | Bearbeitung/Umformung | Kosten/ Wirtschaftlichkeit | Zertifizierung ]

Schwingfestigkeit und Schädigungsmechanismen der Aluminiumlegierungen EN AW-6056 und EN AW-6082 sowie des Vergütungsstahls 42CrMo4 bei sehr hohen Schwingspielzahlen


Dipl.-Ing. Daniela Schwerdt: Schwingfestigkeit und Schädigungsmechanismen der Aluminiumlegierungen EN AW-6056 und EN AW-6082 sowie des Vergütungsstahls 42CrMo4 bei sehr hohen Schwingspielzahlen, Darmstadt 2011

Kern der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der Schwingfestigkeit und der Schädigungsmechanismen zweier Aluminiumlegierungen und eines Vergütungsstahls. Grundsätzlich wurde die in der vorliegenden Arbeit betriebene Forschung im Wesentlichen durch zwei Projekte unterstützt, zum Einen durch das Projekt zur Erforschung und Präzisierung des Ermüdungsverhaltens von Werkstoffen und daraus hergestellten Bauteilen bei sehr hohen Schwingspielzahlen, DFG PY 71/1-1, im Rahmen des DFG-Paketantrages „Ermüdungsschädigung im Übergang zwischen High Cycle Fatigue (HCF) und Very High Cycle Fatigue (VHCF)“ und zum Anderem durch das zur Erforschung der „Ermüdungsfestigkeit von Konstruktionswerkstoffen bei sehr hohen Schwingspielzahlen (im VHCF- und UHCF-Bereich), BMWI/AiF-Nr. 14874 N/1.“ Wesentlich für die Arbeit an sich und die Weiterführung in die Praxis sind die folgenden Abschnitte 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 der Arbeit, letzterer Teil enthält zumal die Zusammenfassung der wesentlichen Ergebnisse der Forschung. Bedeutende Erkenntnisse daraus werden in der Einleitung der Forschungarbeit vorgestellt.

Zentrale Fragestellungen sind dabei auch: 1.) „Wie groß ist der Schwingfestigkeitsabfall für den jeweiligen Werkstoff bzw. Werkstoffzustand, und kann es bei noch höheren Schwingspielzahlen eine „Dauerfestigkeit“ geben? (Bild 1-2)“ 2.) „Welche Schädigungsmechanismen treten bei hohen Schwingspielzahlen auf?“ Die zweifache Wöhlerlinie wird dank entsprechender Koordinaten wie der Begriffe LCF, HCF und VHCF neu bestimmt. Entsprechend arbeitet diese Arbeit mit Tabellen, anhand derer der Autor Empfehlungen zur Berücksichtigung der Schwingfestigkeit im VHCF-Bereich für verschiedene Werkstoffe nach bestimmten Normen gibt, zum Beispiel dem Abknickpunkt der Wöhlerlinie oder dem Neigungsexponent nach dem Abknickpunkt oder dem jeweiligen Streumaß.

Ziel dieser Arbeit

Ziel dieser Arbeit war es nach Aussagen des Autors dementsprechend, die Versagensmechanismen beider Aluminiumlegierungen - der Legierung EN AW-6056-T6 und der Legierung EN AW-6082-T5 - vergleichend zu untersuchen und zu erklären. Im Folgenden untersucht der Autor der vorliegenden Arbeit das kompetent und ausführlich.

Wesentliche Erkenntnisse und Modifizierungen

In Kapitel 7 speziell legt er noch einmal speziell die Auswertung, die Interpretation und die Diskussion der Ergebnisse seiner vorgelegten Arbeit dar. Folglich werden in diesem Abschnitt die Ergebnisse der fraktografischen und mikrostrukturellen Untersuchung der gebrochenen Schwingproben gemeinsam mit denen der Materialcharakterisierung interpretiert. Wie der Autor beschreibt, werden daraus für die Aluminiumlegierungen und den Vergütungsstahl die Schädigungsmechanismen bei hohen Schwingspielzahlen abgeleitet. Anschließend wird die Auswirkung der beschriebenen Schädigungsmechanismen auf die Schwingfestigkeit interpretiert. Die Schädigungsmechanismen und die Schwingfestigkeit werden laut Autor mit den in Abschnitt 2 vorbestellten Literaturangaben verglichen. Für die Aluminiumlegierung EN AW-6056-T6 werden weitere Einflussfaktoren auf die Schwingfestigkeit wie Kerbeinfluss diskutiert. Dies argumentiert der Autor der vorliegenden Arbeit im Folgenden ausführlich und mit wissenschaftlichen Belegen.

Resultat: Absolut überzeugend für die wissenschaftliche Fachgruppe!

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