Die Betriebsfestigkeit von Schmiedebauteilen unterliegt den fertigungsspezifischen Einflüssen des Umformverfahrens. Um das Festigkeitspotential von Schmiedewerkstoffen in Leichtbaukonstruktionen vollständig ausschöpfen zu können, ist die Anwendung spezifizierter Bemessungskonzepte erforderlich. Einsteigern und Anwendern wird ein Überblick zu den Einflussfaktoren und Methoden zur Berücksichtigung des bauteilgebundenen Werkstoffverhaltens bei der Bauteilauslegung gegeben.
Aktualisiert: 2023-06-29
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Die Betriebsfestigkeit von Schmiedebauteilen unterliegt den fertigungsspezifischen Einflüssen des Umformverfahrens. Um das Festigkeitspotential von Schmiedewerkstoffen in Leichtbaukonstruktionen vollständig ausschöpfen zu können, ist die Anwendung spezifizierter Bemessungskonzepte erforderlich. Einsteigern und Anwendern wird ein Überblick zu den Einflussfaktoren und Methoden zur Berücksichtigung des bauteilgebundenen Werkstoffverhaltens bei der Bauteilauslegung gegeben.
Aktualisiert: 2023-06-29
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Die Betriebsfestigkeit von Schmiedebauteilen unterliegt den fertigungsspezifischen Einflüssen des Umformverfahrens. Um das Festigkeitspotential von Schmiedewerkstoffen in Leichtbaukonstruktionen vollständig ausschöpfen zu können, ist die Anwendung spezifizierter Bemessungskonzepte erforderlich. Einsteigern und Anwendern wird ein Überblick zu den Einflussfaktoren und Methoden zur Berücksichtigung des bauteilgebundenen Werkstoffverhaltens bei der Bauteilauslegung gegeben.
Aktualisiert: 2023-06-29
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In der vorliegenden Arbeit wird das temperaturabhängige und thermomechanische Ermüdungsverhalten von zwei Aluminiumgusslegierungen charakterisiert. Die belastungs- und temperaturabhängigen Schädigungsmechanismen werden identifiziert. Die Lebensdauern werden mit einem mechanismenbasierten Risswachstumsmodell vorhergesagt. Zudem wird die Schädigungsentwicklung mit der Finite-Elemente-Methode und mikrostrukturbasierten Zellmodellen untersucht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Betriebsfestigkeit von Schmiedebauteilen unterliegt den fertigungsspezifischen Einflüssen des Umformverfahrens. Um das Festigkeitspotential von Schmiedewerkstoffen in Leichtbaukonstruktionen vollständig ausschöpfen zu können, ist die Anwendung spezifizierter Bemessungskonzepte erforderlich. Einsteigern und Anwendern wird ein Überblick zu den Einflussfaktoren und Methoden zur Berücksichtigung des bauteilgebundenen Werkstoffverhaltens bei der Bauteilauslegung gegeben.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In dieser Arbeit wurden numerische Simulationen mit dreidimensionalen Modellen der Gefüge unterschiedlicher Blechwerkstoffe durchgeführt, um das plastische Fließverhalten in Abhängigkeit wesentlicher Mikrostrukturmerkmale zu bestimmen. Auf diese Weise ist es möglich, die auf Basis einer experimentellen Charakterisierung durchgeführte Bestimmung von Werkstoffeigenschaften durch Simulationsergebnisse für beliebige Belastungszustände zu ergänzen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die im Maschinenbau eingesetzten Stahlbauteile unterliegen im Betrieb hohen Beanspruchungen. Im Anschluss an die Härtung erfolgt die Schlichtbearbeitung zur Schaffung der Endkontur. Aufgrund der Produktivitätssteigerung und Ressourceneffizienz bietet sich das Hartdrehen als Alternative zum Schleifen an. Durch die Entwicklung eines Simulationsmodells können Erkenntnisse über die Bearbeitungseinflüsse auf die Werkstückqualität gewonnen werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Aufbauend auf der Einführung einer integralen Betrachtung von Stumpfnähten wird eine Berechnungsmethode zur Lebensdauerabschätzung vom Kurzzeit- in den Zeitfestigkeitsbereich vorgestellt. Die Beschreibung der Schweißnähte durch das zyklisch transiente Verhalten dient der anschließenden Simulation charakteristischer Spannungs-Dehnungs-Verläufe. Die infolge Schädigungsparametern vorgenommene Schadensakkumulation führt zur rechnerischen Lebensdauer.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Es wird ein Modell für das thermomechanische Materialverhalten und die Gefügeentwicklung metallischer Werkstoffe erarbeitet. Dafür werden bewährte Modelle erweitert und in einem einheitlichen thermodynamischen Rahmen vereinigt. Das Materialmodell wird als Simulationsprogramm für die Prozessanalyse implementiert. Es wird anhand eines mikrolegierten Stahls validiert und ist auch für andere Legierungen mit ähnlichen Gefügeeigenschaften geeignet.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Textile Gewebe sind aufgrund ihrer niedrigen Dichte, ihrer großen Flexibilität und ihrer hohen Zugfestigkeit hervorragend geeignete Materialien für Leichtbaukonstruktionen. Aufgrund der charakteristischen Fadenstruktur ist ihr Verhalten üblicherweise stark durch nichtlineare Merkmale geprägt, welche durch kontinuumsmechanische Materialmodelle bislang nur rudimentär erfasst werden können. In der vorliegenden Arbeit wird ein Materialmodell entwickelt, welches die Spannungsberechnung auf der Makroebene aus der Betrachtung einer repräsentativen Volumenzelle auf der Mesoebene herleitet. Der skalenübergreifende Ansatz ermöglicht die wirkungsvolle Kombination effizienter Modellierungstechniken mit der Detailgenauigkeit hochauflösender numerischer Modelle. Im vorliegenden Fall können wichtige Fadenwechselwirkungen mit geeigneten konstitutiven Beziehungen bei mehreren Verzerrungsraten gleichermaßen erfasst werden. Das Modell wurde als benutzerdefinierte Materialroutine in den expliziten Finite-Elemente-Code LS-DYNA implementiert und mittels einer umfangreichen Charakterisierung von realen Geweben validiert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In dieser Arbeit erfolgt eine numerische Beschreibung einer Hybridverbindung (Kombination einer mechanischen Verbindung mit Klebstoff). Es wird der Einfluss von Klebstoff im Bereich der mechanischen Fügestelle auf das Verbindungsverhalten und die gegenseitige Beeinflussung von geklebter und mechanisch gefügter Verbindung untersucht. Darauf basierend werden Rückschlüsse für die Modellierung in Fahrzeug-Crashsimulationen abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In der vorliegenden Arbeit werden mikrostruktur- und mechanismusbasierte Werkstoffmodelle zur Beschreibung des Deformations- und Lebensdauerverhaltens von thermomechanisch beanspruchten Graugusswerkstoffen vorgestellt. Mit den Modellen wird das zyklische Deformations- und Lebensdauerverhalten verschiedener Graugusswerkstoffe für einachsig belastete Ermüdungsproben und für die Zylinderköpfe von Dieselmotoren vorhergesagt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In dieser Arbeit wird der Einfluss von mechanischen, thermomechanischen und elektrischen Wechselwirkungen in elektronischen Steuergeräten der Fahrzeugtechnik auf die Lebensdauer der Schneid-Klemmverbindung untersucht. Für die Entwicklung einer Auslegungsmethode wurden experimentelle, numerische und analytische Ansätze entwickelt. Dabei wurde die Komplexität des Steuergeräts und deren Belastungen reduziert und anhand von Modellen beschrieben.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Um die Gründe der Entstehung der Gefügeanisotropie beim Foliengießen dünner, keramischer Schichten besser zu verstehen und die dabei relevanten Material- und Prozessparameter identifizieren zu können, wurde in dieser Arbeit ein Simulationsmodell auf Basis der Smoothed-Particle-Hydrodynamics-Methode (SPH) entwickelt und validiert, das in der Lage ist den Prozess, und somit technische Suspensionen, auf Ebene der Mikrostruktur abzubilden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die "Guideline – Fertigung betriebsfester Bauteile mittels PBF-LB/M Verfahren" legt Erkenntnisse aus industrieller, universitärer Grundlagen- und außeruniversitärer, anwendungsbezogener Forschung dar und zeigt weitere Handlungsfelder auf. Experten der gesamten Prozesskette, von der Pulverherstellung über die Systementwicklung von PBF-LB/M-Systemen und die Ausführung der additiven Fertigung bis zur anwendungsbezogenen Bauteilkonstruktion sowie der Bewertung resultierender Werkstoff- und Bauteileigenschaften waren beteiligt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In der vorliegenden Arbeit wurden Widerstandspunktschweißverbindungen zwischen einem mikrolegierten HC340LAD-Stahl und pressgehärtetem 22MnB5 bei quasistatischen Belastungen charakterisiert und mit der Finite Elemente Methode (FEM) modelliert. Die Tragfähigkeiten, das Verformungs- und das Bruchverhalten der Mischverbindungen wurden hierbei mithilfe von Detailmodellen (FEM), sowie mit einem erweiterten analytischen Versagensmodell berechnet. In beiden Fällen zeigte der Vergleich mit experimentellen Daten sehr gute Übereinstimmungen. Für punktgeschweißte 22MnB5-Bleche wurde erstmals isoliert untersucht, inwieweit die Erweichungszone, die beim Schweißen durch das Anlassen des martensitischen Ausgangsgefüges auftritt, die mechanischen Eigenschaften der Bleche beeinflusst. Sowohl experimentell als auch rechnerisch wurde gezeigt, dass die Erweichungszone bei Zugbelastungen der Bleche den versagenskritischen Gefügebereich darstellt und deren Festigkeit und Verformungsvermögen beschränkt. Möglichst hohe Festigkeiten, sowie eine hohe Ausnutzung des Verformungsvermögens der Bleche können nur dann erreicht werden, wenn die geometrischen Abmessungen der Erweichungszone möglichst klein sind.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Es wird ein Modell für das thermomechanische Materialverhalten und die Gefügeentwicklung metallischer Werkstoffe erarbeitet. Dafür werden bewährte Modelle erweitert und in einem einheitlichen thermodynamischen Rahmen vereinigt. Das Materialmodell wird als Simulationsprogramm für die Prozessanalyse implementiert. Es wird anhand eines mikrolegierten Stahls validiert und ist auch für andere Legierungen mit ähnlichen Gefügeeigenschaften geeignet.
Aktualisiert: 2023-03-31
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In der vorliegenden Arbeit wird das temperaturabhängige und thermomechanische Ermüdungsverhalten von zwei Aluminiumgusslegierungen charakterisiert. Die belastungs- und temperaturabhängigen Schädigungsmechanismen werden identifiziert. Die Lebensdauern werden mit einem mechanismenbasierten Risswachstumsmodell vorhergesagt. Zudem wird die Schädigungsentwicklung mit der Finite-Elemente-Methode und mikrostrukturbasierten Zellmodellen untersucht.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Die "Guideline – Fertigung betriebsfester Bauteile mittels PBF-LB/M Verfahren" legt Erkenntnisse aus industrieller, universitärer Grundlagen- und außeruniversitärer, anwendungsbezogener Forschung dar und zeigt weitere Handlungsfelder auf. Experten der gesamten Prozesskette, von der Pulverherstellung über die Systementwicklung von PBF-LB/M-Systemen und die Ausführung der additiven Fertigung bis zur anwendungsbezogenen Bauteilkonstruktion sowie der Bewertung resultierender Werkstoff- und Bauteileigenschaften waren beteiligt.
Aktualisiert: 2023-03-31
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In dieser Arbeit wird der Einfluss von mechanischen, thermomechanischen und elektrischen Wechselwirkungen in elektronischen Steuergeräten der Fahrzeugtechnik auf die Lebensdauer der Schneid-Klemmverbindung untersucht. Für die Entwicklung einer Auslegungsmethode wurden experimentelle, numerische und analytische Ansätze entwickelt. Dabei wurde die Komplexität des Steuergeräts und deren Belastungen reduziert und anhand von Modellen beschrieben.
Aktualisiert: 2023-03-31
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