Volume 48, Issue 4

Kurzfassung Der vorliegende Beitrag vermittelt einen Überblick über die Normungsarbeit der Arbeitsausschüsse des DIN Deutsches Institut für Normung e. V. auf dem Gebiet der Prüfung von Hochleistungskeramik und beleuchtet die Bedeutung dieser Ausschüsse als Spiegelgremien der entsprechenden europäischen und internationalen Technischen Komitees.

Kurzfassung Die Lebensdauerberechnung von Gussbauteilen unterschätzt häufig die tatsächliche Lebensdauer. Der Grund hierfür liegt darin, dass die zur Lebensdauerberechnung benötigten Werkstoffkennwerte an Proben ermittelt werden, die aus dem fehlstellenbehafteten Kern der Bauteile entnommen werden. Demgegenüber entstehen Ermüdungsrisse in der Regel in der meist fehlstellenfreien Schicht an oder unter der Oberfläche. Im vorliegenden Beitrag wird ein Modell vorgestellt, welches die Abschätzung der Wöhlerlinie dieser porenfreien Schicht auf Basis der Wöhlerlinie des porösen Grundwerkstoffes erlaubt. Dabei werden sowohl das elastisch-plastische Verformungsverhalten des Werkstoffes als auch der Porositätsgrad berücksichtigt. Am Beispiel der Legierungen AlSi9Cu3 und AlSi10MgMnFe wird das vorgestellte Modell validiert. Die errechneten Wöhlerlinien stehen in guter Übereinstimmung mit den experimentell ermittelten Werten. Die Verwendung der berechneten Wöhlerlinien bei der rechnerischen Lebensdauerabschätzung eines Motortragarms zeigt eine wesentlich bessere Übereinstimmung mit Versuchsergebnissen als bisherige Berechnungsverfahren.

This body of work reveals the weldability of commercially pure aluminium after the base metal received different amounts of hot and cold work. This process included the continuous casting of molten aluminium Alloy 1235 directly into an endless coiled strip suitable for cold rolling. Following casting and hot rolling, the material was cold rolled (at room temperature) to different thicknesses and reduction ratios. Gas-tungsten arc welding (GTAW) was used to join the aluminium plats after both hot and cold rolling operations. The purpose of these studies was to determine the influence of the workpiece temper condition and thickness on weldability. This contribution summarises the main results of this investigation.

The design of structures or mechanical components against multiaxial fatigue generally requires the use of one multiaxial fatigue criterion. Many models have been proposed. The aim of the present paper is to focus on the most recent concept that is named the integral approach. Its main feature is to assess the fatigue damage at the analysed point of the structure from stress averages realised over all the material sectional planes passing through this point. The different propositions are first presented and their efficiency is then discussed and compared with the fatigue prediction obtained by criteria based upon the critical plane concept. It definately seems that the contribution of several damaged physical planes agrees with the actual fatigue behaviour of metals in a better manner than by considering the stresses acting on one single sectional plane.

Life assessment of structural components subjected to variable amplitude loading is usually based on the assumption of some cumulative damage rule. Many attempts have been made to describe the fatigue damage process that leads most often first to crack initiation and then to the material fatigue failure. Cumulative damage rules generally address uniaxial variable amplitude stress states. The present paper aims to present the adaptation of these damage models to multiaxial fatigue by the use of multiaxial fatigue criterion. The proposed procedure has one twofold aspect: a) the multiaxial endurance criterion is extended to the finite life domain b) one uniaxial stress cycle equivalent to the encountered complex multiaxial stress cycle is calculated by the multiaxial fatigue criterion. The equivalence is assumed on the basis of the material fatigue life. The proposed methodology is a priori available with any fatigue criterion and any cumulative damage theory.

This presentation deals with the creation of synthetically generated control signals for multiaxial fatigue tests on automobiles using whole-body test rigs without anchoring. The aim is to quickly and easily find weak points on vehicles by applying realistic loading conditions at an even earlier stage in the development than previously possible. This means the vehicle endurance run can be performed using pre-optimised designs, whereby time and cost can be saved.

Kurzfassung Bruchmechanische Werkstoffkennwerte, die für Bauteilbewertungen eingesetzt werden, sollten als übertragbare Kennwerte physikalische Vorgänge im gesamten relevanten Temperaturbereich beschreiben. Dies ist der Parameter bzw. Wert, der von der Risseinleitung abgeleitet wird. In einer Vielzahl verschiedener Normen und Regelwerke zur experimentellen Ermittlung bruchmechanischer Kennwerte sind unterschiedliche Vorgehensweisen zur Anwendung empfohlen. Diese Vorgehensweisen führen teilweise jedoch zu bruchmechanischen „Kennwerten”, die von Einflussgrößen, die die Mehrachsigkeit des Spannungszustandes prägen, wie z.B. Probengeometrie, Probengröße, Risstiefe u.ä., abhängen, also nicht als übertragbar betrachtet werden können. Im Beitrag werden experimentelle und theoretische Ergebnisse vorgestellt, die den Einfluss der Mehrachsigkeit des Spannungszustandes auf diese bruchmechanischen Kennwerte aufzeigen. Mit den Ergebnissen lässt sich darstellen, inwieweit die einzelnen Kennwerte als übertragbare Werte direkt in Bauteilbewertungen verwendet werden können.

Kurzfassung In hochentwickelten Leichtbauteilen aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) bestimmen die Eigenschaften der Faser/Matrix-Grenzschicht wesentlich die makroskopischen Eigenschaften des Verbundes. Zur quantitativen Bewertung der Grenzschicht wird die Faser/Matrix-Enthaftung industriell beschlichteter und unbehandelter Kohlenstofffasern vor und nach Belastung mittels Rüntgen-Refraktion verglichen. Dazu werden die für Anwendungen in Transportsystemen relevante zyklisch-dynamische Belastung und der Schlagschaden (Impact) eingesetzt und die mechanischen Schädigungsparameter mit der Faserenthaftung verglichen.