Volume 48, Issue 5

Kurzfassung Bereits bei seiner Gründung im Jahre 1947 hat der damalige Fachnormenausschuss Materialprüfung (FNM) eine Vielzahl von Normen auf dem Gebiet der Prüfung organischer Werkstoffe übernehmen können, die auf Prüfverfahren des Deutschen Verbands für die Materialprüfung der Technik (DVM) zurückgehen. So lautete z. B. der Vorgänger von DIN 53801 Blatt 2, der sich mit der Messung des Durchmessers von Textilfasern befasste, DVM 3801 Blatt 2 (1937).

Kurzfassung Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Aufbau und den Eigenschaften von Wolfram-Inertgasschweißverfahren der Aluminiumlegierung AlMgSi1 mit und ohne Zusatzwerkstoff. Die Eigenschaftscharakterisierung an den Versuchsschweißungen erfolgte mittels Kleinlasthärteprüfung nach Vickers. Die Rißbildungen und die Gefügeuntersuchungen in den Schweißverbindungen erfolgten am Lichtmikroskop. Die Schweißnähte mit Zusatzwerkstoff weisen eine hohe Oberflächenqualität auf. Während beim WIG-Schweißverfahren mit Zusatzwerkstoff keine Risse auftraten, wurden beim Schweißen ohne Zusatzwerkstoff Längsrisse in der Schweißnahtmitte gefunden.

Kurzfassung Zur zerstörungsfreien Ermittlung der Tragfähigkeit von geclinchten Verbindungselementen unter quasistatischer Belastung werden die Untersuchungen mit Hilfe eines Lernverfahrens, das auf der k-nächsten-Nachbarn-Regression (kNN-Regression) basiert, vorgestellt. Als Eingangsgrößen des Lernverfahrens dienen die Prozessdaten, die während eines Fügens aus den aktuellen Signalen wie z.B. der Fügekraft und dem Stempelweg aufgenommen und abstrahiert werden. Die zu ermittelnden Ausgangsgrößen sind die Scheroder Schälzugkraft einer Clinchverbindung. In diesen Untersuchungen wurde der Stahlwerkstoff DC04 ZE mit zwei verschiedenen Dicken 0,8 mm und 1,0 mm im Anlieferzustand eingesetzt. Als Clinchverfahren kam das einstufige nicht schneidende Fügeverfahren mit geschlossener Matrize zum Einsatz. Die Ergebnisse zeigten, dass unter Beachtung verschiedener Verwendungsbedingungen die ermittelten Scher- und Schälzugkräfte mit den gemessenen Werten gut übereinstimmten.

Induction heating is widely used in industry for melting, metal heat treatment, quenching, surface hardening, tempering and also as a heating method in hot forming processes. In this paper, results of preparatory experiments of induction heating for the newly developed technology of rotary spin extrusion are presented. The measured temperatures during static and dynamic induction heating are compared with the results computed using the finite element code ANSYS. Parameters influencing the accuracy of the numerical solution are introduced and discussed.

Kurzfassung Im Rahmen dieser Arbeit werden numerische und experimentelle Untersuchungen zur Wellenausbreitung infolge eines Impacts durchgeführt mit dem Ziel der zerstörungsfreien Kennwertermittlung an FKV und der Untersuchung des Einflusses der Wellenausbreitung auf das sukzessive Bruchgeschehen an Faserverbundwerkstoffen nach einem Impact. Darüber hinaus ist das Verständnis der Wellenausbreitung Grundvoraussetzung zur Entwicklung eines Systems zur Detektierung und Lokalisierung der Impactstelle und Abschätzung der Impactenergie und des Stoßkraftverlaufs. Dazu werden mit Hilfe spannungsoptischer Oberflächenschichtverfahren und der holografischen Interferometrie experimentell die Dehnungszustände nach einem Impact quasi-kontinuierlich bis zum Abklingen der hervorgerufenen Dehnungswellen erfasst und ausgewertet. Begleitend zu den experimentellen Arbeiten wird mittels der Finite-Elemente-Methode die Wellenausbreitung simuliert.

Nanoadhesives of epoxy resin are synthesized and evaluated. It is organically modified by multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) (1% by weight) as reinforcement. Tensile tests are conducted on multiple identical unnotched and notched specimens to evaluate the overloading and fracture behavior of the nanoadhesives and are then compared with the neat epoxy resin. In comparison with the neat epoxy, it is found that the 1% MWCNT reinforcement increased the ultimate and residual strength by about 29 and 56%, respectively. In comparison with the neat resin, there is a 265% increase in the fracture toughness of the MWCNT adhesive. Fracture surface analysis revealed the various mechanisms by which the MWCNT adhesive acquire its superior strength and toughness in comparison with the neat resin.

Kurzfassung Im Rahmen eines durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Forschungsprogramms wurde der Mastercurve-Ansatz zur probabilistischen Bewertung der Sprödbruchsicherheit von Komponenten aus ferritischen Stählen überprüft. Hierzu wurde ein experimentelles Programm anhand des Druckbehälterstahls 22NiMoCr37 mit begleitenden numerischen Simulationsrechnungen durchgeführt. Die wesentlichen Grundannahmen des Konzepts bezüglich des Einflusses der Temperatur und der Rissfrontlänge sowie die stochastischen Grundlagen werden bestätigt. Zur Berücksichtigung der Spannungsmehrachsigkeit wird eine Constraint-Korrektur unter Verwendung verschiedener zweiparametriger Bruchkonzepte vorgeschlagen. Daneben wird vergleichend das Beremin-Modell zur probabilistischen Sprödbruchanalyse auf der Basis der lokalen Felder angewendet.

The primary objective of this investigation was to develop a method for low cycle fatigue lifetime prediction in stress concentration zones of components. It was assumed that crack appearance takes place when a critical amount of normalized global damage is reached. Modelling was performed of damage accumulation in stress concentration zones using a plastic strain-based approach. The total damage under low cycle loading at room temperature, consisting of cyclic damage and low cycle fatigue induced creep damage or ratcheting, was calculated employing a finite element method together with additional procedures. This paper presents calculated fields of cyclically accumulated plastic strain; calculated lifetime compared with experimental results; and accumulated plastic strain results calculated at the notch root together with experimental data.