Volume 46, Issue 1-2

Kurzfassung Schwingfestigkeitskennwerte können auf Bauteile anderer Form und Größe mit Hilfe des statistischen Größeneinflusses übertragen werden. Zur Charakterisierung der Größe des hochbeanspruchten Bauteilbereiches wird das Spannungsintegral verwendet. Erfolgt die Ermittlung des Spannungsintegrals durch ein Finite Elemente (FE) Programm, ist die notwendige Zuordnung von Oberfläche oder Volumen zu den Stützstellen der Spannung nur durch spezielle FE-Postprozessoren möglich. Diese unterliegen Einschränkungen bezüglich der Wahl des FE-Programms, der Elemente sowie des Integrationsbereiches (Oberfläche, Volumen). Es wird eine Methode vorgestellt, welche die Zuordnung der Wertepaare Oberfläche und Spannung bzw. Volumen und Spannung durch eine geeignete Wahl von Einheitslastfällen ermöglicht. Mit den erhaltenen Wertepaaren erfolgt die numerische Integration. Diese Methode der Spannungsintegralermittlung aus Einheitslastfällen (SPIEL) ist nicht an ein spezielles FE-Programm gebunden.

Kurzfassung Im Rahmen dieses Beitrages wird das Mess- und Steuerungssystem FAM Control vorgestellt, das es ermöglicht, Rissausbreitungsversuche sowohl bei konstanter Amplitudenbelastung als auch bei Betriebsbelastung vollkommen automatisch durchzuführen. Dazu zählen neben den Versuchen zur Ermittlung bruchmechanischer Kennwerte oder der Rissgeschwindigkeitskurve auch Versuche, bei denen eine beliebige Belastungsreihenfolge (Betriebsbelastung) vorgegeben werden kann.

Kurzfassung Für die Auslegung von Radsätzen und deren sicheren Einsatz in Eisenbahnfahrwerken ist die Verifizierung der Dauerfestigkeit in der Berechnung und dem Versuch ein wesentliches Kriterium. Radsatzwellen werden nach den europäischen Normen EN 13103 und EN 13104 dimensioniert. Prüfungen und Messungen nach normierten Standards werden nur teilweise durchgeführt. Für eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse aus Messungen, Versuchen und Berechnungen gemäß allgemeiner Richtlinien, wie z.B. FKM-Richtlinie, Euro-Codes etc., sind diese experimentellen Nachweise jedoch unumgänglich. Im Beitrag sollen verschiedene Prüfverfahren vorgestellt, Bewertungsmöglichkeiten aufgezeigt und ein Konzept einer innovativen Prüftechnik präsentiert werden.

Kurzfassung Das neue zerstörungsfreie Verfahren der Induktions-Lockin-Thermografie (ILT) bildet mittels Thermografie-Kamera Defekte ab, die durch amplitudenmodulierte Wirbelstrom-Heizung eines Bauteils selektiv erwärmt werden. Phasenbilder der Temperaturmuster ermöglichen eine schnelle und differenzierte Identifizierung von Fehlstellen.

Kurzfassung Radsätze von Hochgeschwindigkeitszügen (ICE u.a.) sind während ihrer Lebensdauer einer hohen dynamischen Belastung ausgesetzt. Derzeit werden die Radsätze von ICE – Zügen etwa alle 250000 km einer zerstörungsfreien Prüfung im Bereich des Radkranzes und der Radscheibe unterzogen. Für eine neue Generation von europäischen Hochgeschwindigkeitszügen wird das zerstörungsfreie Prüfsystem »SUPRA« vorgestellt, mit dem sich Räder bei einer Überrollgeschwindigkeit von ca. 5 km/h prüfen lassen. Ein kostenintensiver Stillstand des Zuges während der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung der Räder entfällt.

Kurzfassung Zur Gewährleistung des sicheren Betriebs von Schienenfahrzeugen werden bei der laufenden Instandhaltung die Radsätze (Laufräder und Radsatzwellen) mittels Ultraschall auf Fehlerfreiheit geprüft. Auf Grund der Komplexität der durchzuführenden Prüfungen an der Radscheibe von scheibengebremsten Fahrzeugen ist beim Einsatz konventioneller Techniken eine große Anzahl Ultraschallprüfköpfe erforderlich, deren Reduzierung eine technische Herausforderung darstellt. Auch bei der Prüfung von Radsatzvollwellen sind auf Grund der eingeschränkten Zugänglichkeit unterschiedliche Winkelprüfköpfe erforderlich. Ein Ziel der Untersuchungen bestand darin, die Anzahl der erforderlichen konventionellen Prüfköpfe deutlich zu reduzieren. Dazu kann die Gruppenstrahlertechnik einen Beitrag leisten.

Kurzfassung Angeregt durch experimentelle Arbeiten zur hochauflösenden Ultraschallprüfung mit fokussierenden Prüfköpfen wird mit Hilfe von Modellrechnungen der Einfluss verschiedener Schallfeld- und Reflektorparameter auf die Echohöhe untersucht. Von besonderem Interesse ist dabei das Verhalten typischer Testreflektoren wie der Kreisscheibenreflektor und die Querbohrung in „verformten“ Schallfeldern, die durch Bauteilkrümmungen und Fokussierung entstehen können. Für solche Fälle lassen sich Abstandskurven (DAC) für verschiedene Reflektortypen rechnerisch erstellen und der experimentelle Aufwand erheblich reduzieren. Ein deutlicher Fortschritt wurde durch die Weiterentwicklung des Schallfeldmodells erreicht, das insbesondere für die Entwicklung neuer Typen von Gruppenstrahlerprüfköpfen unverzichtbar ist. Die Gültigkeit des Modells wird durch bisherige Messergebnisse bestätigt.

Kurzfassung Es gibt weltweite Anstrengungen, Mikrobereiche kompakter Proben mittels Röntgenmikrobeugungsverfahren („X-ray Microdiffraction“) zu untersuchen. Die synchrotron- bzw. elektronenstrahlangeregte KOSSEL-Technik (Teil 1) und die neu entwickelte Röntgen-Drehschwenk- Technik (Teil 2) werden als spezielle röntgenographische Verfahren vorgestellt und hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeiten und Grenzen verglichen. Ausgehend vom Prinzip der Entstehung und des Informationsgehaltes dieser Interferenzen werden Auswertungsmethoden und ausgewählte Anwendungen im Mikrobereich wie die Präzisionsgitterkonstantenbestimmung, die Einzelkorn-Orientierungsbestimmung sowie die Eigenspannungsanalyse II. und III. Art an Werkstoffbeispielen beschrieben. Erstmalig wird ein neu entwickeltes „KOSSEL-EBSD-REM-Multifunktionssystem“ vorgestellt.