Gegossene Aluminiumkomponenten können Poren aufweisen. In der Veröffentlichung wird eine Methode zur Berechnung der Spannungswöhlerlinien von porenbehaftetem Aluminium sowie zur Berechnung des Fortschritts kurzer Risse in Aluminiumproben mittels eines Spannungsabstandsverfahrens und parametrierter Spannungsverläufe vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In dieser Arbeit wird eine Prüfmethodik zur Unterstützung im Entwicklungsprozess und zur Validierung von Lebensdauerberechnungen von Zylinderköpfen und Kolben vorgestellt. Die Prüfung erfolgt dabei realitätsnah unter thermomechanischen Ermüdungslasten überlagert mit hochzyklischen mechanischen Lasten. Für Reduktion von Aufwand und frühzeitigen Einsatz in der Bauteilauslegung werden die Proben auf die versagenskritischen Bereiche reduziert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In dieser Arbeit wird eine Prüfmethodik zur Unterstützung im Entwicklungsprozess und zur Validierung von Lebensdauerberechnungen von Zylinderköpfen und Kolben vorgestellt. Die Prüfung erfolgt dabei realitätsnah unter thermomechanischen Ermüdungslasten überlagert mit hochzyklischen mechanischen Lasten. Für Reduktion von Aufwand und frühzeitigen Einsatz in der Bauteilauslegung werden die Proben auf die versagenskritischen Bereiche reduziert.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Federn werden als Maschinenelemente in allen Bereichen der Technik zur Erfüllung unterschiedlichster Aufgaben eingesetzt. Hauptsächlich angewendet werden Metallfedern, die im Wesentlichen aus Halbzeugen, wie Draht-, Band- und Stabmaterial hergestellt werden. Ihre Formen sind ebenso vielfältig wie ihre Einsatzmöglichkeiten.
Immer härtere Forderungen z.B. hinsichtlich Leichtbau, Bauraumausnutzung und Lebensdauer sowie ein sehr komplexer Herstellprozess mit Umformen, Schneiden, Wärmebehandlungen, Trennen, gezieltem Einbringen von Eigenspannungen unter Verwendung anspruchsvoller, angepasster Ausgangsmaterialien sowie komplizierte Belastungs- und Beanspruchungsbedingungen machen die Feder zu einem hochkomplexen Konstruktionselement.
Wie bereits 2010, 2013, 2015, 2017 und 2019 will auch der Ilmenauer Federntag 2021 mit der Präsentation neuer Erkenntnisse aus Praxis und Forschung durch Experten von Federherstellern, Anwendern und Forschungsinstituten einen Beitrag zum weiteren technischen Fortschritt auf dem Gebiet der Federntechnik leisten.
Ein Blick ins Programm zeigt dabei erfreulich bodenständige Themen an:
• Weiterentwicklung des Ausgangsmaterials und Blick auf neue Materialien,
• Berechnungsmodelle für verschiedene Federn,
• Neue Erkenntnisse im Bereich Schwingfestigkeit,
• Einsatz vielfältiger Untersuchungsmethoden am Bauteil Feder und bei der Herstellung.
Außerdem möchte der Ilmenauer Federntag 2021 vor allem wieder eine Plattform bieten zum wissenschaftlichen Austausch rund um das Thema „Feder“, dabei hoffen wir in Vorbereitung der Tagung auf eine Präsenzveranstaltung. Immer häufiger sind die Unternehmen der Federnbranche auch Rundum-Know-How-Träger: Maschinentechnik, Design, Werkstoffe, Schmiermittel, Mess- und Prüftechnik: die Mitarbeiter werden auf vielen Gebieten gefordert. Und so möchte der Ilmenauer Federntag 2021 Anregungen geben für Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Federntechnik in seiner ganzen Breite. Auf der einen Seite werden universitäre Forschungsergebnisse den Industriepartnern zur Nutzung vorgestellt, auf der anderen Seite zeigen die Forscher und Entwickler aus den Unternehmen ihre Leistungsfähigkeit. Und hoffentlich werden in den Pausengesprächen auf der Tagung und bei der Laborführung am Vortag viele neue Fragen generiert, die wiederum in kleinere oder größere Forschungsaktivitäten münden…
Aktualisiert: 2022-01-13
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Im Rahmen der Mischbau-Modulbauweise gewinnt das Fügen von artverschiedenen Werkstoffen mit hyperelastischen Klebstoffsystemen zunehmend an Bedeutung. Um diese auch unter zyklischer Beanspruchung sicher und effizient auszulegen, wird in der vorliegenden Arbeit eine Methode für die spannungsbasierte Lebensdauerberechnung von 2K-PU-Klebverbindungen unter Berücksichtigung von iso- sowie anisotropen Fügeteilwerkstoffen aufgezeigt. Ausgehend von den theoretischen Grundlagen wird das Deformations- und Versagensverhalten einer repräsentativen 2K-PU-Klebverbindung in Grundversuchen mit steifen Fügeteilen unter quasistatischer und zyklischer Belastung experimentell untersucht. Dies bildet die Basis für die Modellierung des Klebschichtversagens in Abhängigkeit der Beanspruchungsmehrachsigkeit. Anhand von im Detail aufgebauten FE-Modellen der untersuchten Verbindungen werden die notwendigen Ansatzparameter identifiziert, verifiziert und in einer Sensitivitätsanalyse hinsichtlich der Klebschichtdiskretisierung in Bezug auf ihre Robustheit und einfache Anwendbarkeit bewertet. Eine abschließende Validierung der entwickelten Methode erfolgt mit zunehmender Komplexität an technologischen und bauteilähnlichen Verbindungsproben. Die Gegenüberstellung der numerisch berechneten mit der experimentellen Anriss- und Versagenslebensdauer belegt ein hohes Maß an Sicherheit und trägt somit zum Vertrauen in die Fügetechnologie Kleben bei.
Aktualisiert: 2021-09-09
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Federn werden als Maschinenelemente in allen Bereichen der Technik zur Erfüllung unterschied-lichster Aufgaben eingesetzt. Hauptsächlich angewendet werden Metallfedern, die im Wesentlichen aus Halbzeugen, wie Draht-, Band- und Stabmaterial hergestellt werden. Ihre Formen sind ebenso vielfältig wie ihre Einsatzmöglichkeiten.
Immer härtere Forderungen z.B. hinsichtlich Leichtbau, Bauraumausnutzung und Lebensdauer sowie ein sehr komplexer Herstellprozess mit Umformen, Schneiden, Wärmebehandlungen, Trennen, gezieltem Einbringen von Eigenspannungen unter Verwendung anspruchsvoller, angepasster Ausgangsmaterialien sowie komplizierte Belastungs- und Beanspruchungsbedingungen machen die Feder zu einem hochkomplexen Konstruktionselement.
Wie bereits 2010, 2013, 2015 und 2017 will auch der Ilmenauer Federntag 2019 mit der Präsentation neuer Erkenntnisse aus Praxis und Forschung durch Experten von Federherstellern, Anwendern und Forschungsinstituten einen Beitrag zum weiteren technischen Fortschritt auf dem Gebiet der Federntechnik leisten.
Ein Blick ins Programm zeigt dabei erfreulich bodenständige Themen an:
• Weiterentwicklung des Ausgangsmaterials und Blick auf neue Materialien,
• Berechnungsmodelle für verschiedene Federn,
• Neue Erkenntnisse im Bereich Schwingfestigkeit,
• Einsatz vielfältiger werkstoffkundlicher Untersuchungsmethoden am Bauteil Feder.
Außerdem möchte der Ilmenauer Federntag 2019 vor allem wieder eine Plattform bieten zum wissenschaftlichen Austausch rund um das Thema „Feder“. Immer häufiger sind die Unternehmen der Federnbranche auch Rundum-Know-How-Träger: Maschinentechnik, Design, Werkstoffe, Schmiermittel, Mess- und Prüftechnik: die Mitarbeiter werden auf vielen Gebieten gefordert. Und so möchte der Ilmenauer Federntag 2019 Anregungen geben für Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Federntechnik in seiner ganzen Breite. Auf der einen Seite werden universitäre Forschungsergebnisse den Industriepartnern zur Nutzung vorgestellt, auf der anderen Seite zeigen die Forscher und Entwickler aus den Unternehmen ihre Leistungsfähigkeit. Und hoffentlich werden in den Pausengesprächen auf der Tagung und bei der Laborführung am Vortag viele neue Fragen generiert, die wiederum in kleinere oder größere Forschungsaktivitäten münden…
Aktualisiert: 2020-02-03
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Die Betriebsfestigkeitsprüfung von Bauteilen ist u. a. erforderlich, um ihre Lebensdauer zu berechnen. Dazu werden verschiedene Methoden angewendet, die jeweils Vor- und Nachteile aufweisen. Bei schwingender Beanspruchung ist die Methode der Zählverfahren geeignet. Sie wird in dem vorliegenden Buch beschrieben und bewertet. Die Autoren bieten einen kompakten Überblick über den Stand der Technik und liefern Empfehlungen für die Anwendung in der Praxis.
Aktualisiert: 2023-04-03
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Die Begleitdokumentation zum Lehrgang "Kaltgeformte Federn" vermittelt Kenntnisse zu kaltgeformten Federn aus Band- und Drahtmaterial (Flach- und Flachformfedern, Spiralfedern, Tellerfedern, Schenkelfedern, Schraubenzug- und -druckfedern).
Es werden Ausgangsmaterialien, die Berechnung, die Herstellung inkl. Nachbehandlung sowie die Prüfung der Federn diskutiert.
Die für Federn zutreffenden Normen, die in den DIN-Taschenbüchern 29 und 349 zusammengefasst sind, werden beleuchtet.
Spezielle Themen behandeln die Grundlagen der Lebensdauerberechnung, das Kugel- und Spannungsstrahlen sowie den Korrosionsschutz von Federn.
Der Lehrgang/die Dokumentation richtet sich einerseits an Ingenieure und Techniker, die eine Tätigkeit bei Federherstellern aufgenommen haben und für die Entwicklung, Berechnung und Herstellung von Federn verschiedenster Formen verantwortlich sind.
Andererseits erhalten Angestellte in Entwicklung, Konstruktion, Versuch und Fertigung in Firmen des Maschinen-, Fahrzeug- und Motorenbaus sowie in der Feinwerk- und Elektrotechnik Grundlagen und Grenzen des Einsatzes von Federn umfassend dargestellt.
Aktualisiert: 2020-02-03
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Die Begleitdokumentation zum Lehrgang "Kaltgeformte Federn" vermittelt Kenntnisse zu kaltgeformten Federn aus Band- und Drahtmaterial (Flach- und Flachformfedern, Spiralfedern, Tellerfedern, Schenkelfedern, Schraubenzug- und -druckfedern).
Es werden Ausgangsmaterialien, die Berechnung, die Herstellung inkl. Nachbehandlung sowie die Prüfung der Federn diskutiert.
Die für Federn zutreffenden Normen, die in den DIN-Taschenbüchern 29 und 349 zusammengefasst sind, werden beleuchtet.
Spezielle Themen behandeln die Grundlagen der Lebensdauerberechnung, das Kugel- und Spannungsstrahlen sowie den Korrosionsschutz von Federn.
Der Lehrgang/die Dokumentation richtet sich einerseits an Ingenieure und Techniker, die eine Tätigkeit bei Federherstellern aufgenommen haben und für die Entwicklung, Berechnung und Herstellung von Federn verschiedenster Formen verantwortlich sind.
Andererseits erhalten Angestellte in Entwicklung, Konstruktion, Versuch und Fertigung in Firmen des Maschinen-, Fahrzeug- und Motorenbaus sowie in der Feinwerk- und Elektrotechnik Grundlagen und Grenzen des Einsatzes von Federn umfassend dargestellt.
Aktualisiert: 2020-02-03
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In this work two approaches for the TMF (thermo-mechanical Fatigue) lifetime prediction were used. Both approaches are based on a nonlinear stress analysis using the elastoplastic material model of CHABOCHE. The lifetime is calculated using two fatigue criteria. The first approach is the fracture mechanics based damage parameter. It assumes that the maximum length of a microcrack represents the damage and TMF lifetime is dominated by microcrack growth. The second damage is model proposed by NEU/SEHITOGLU which describes TMF in terms of mechanical damage, creep damage and oxidation damage. Both approaches show good agreement between experiment and simulation.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Zur Dimensionierung metallischer Bauteile werden Lebensdauerberechnungen durchgeführt, die auf den Grundlagen der Festigkeitslehre aufbauen und produktspezifische Kriterien berücksichtigen. Für Elastomerkupplungen hingegen existieren keine allgemeinen Lösungsansätze zur Betriebsfestigkeitsberechnung. Eine häufige Folge ist deren Überdimensionierung mit entsprechenden Auswirkungen auf die Kosten und die Energieeffizienz der Antriebe.
Hieraus leitet sich die Motivation der vorliegenden Arbeit ab, ein allgemeines Verfahren zur Lebensdauerberechnung von dynamisch beanspruchten Elastomerkupplungen zu erarbeiten. In umfangreichen Untersuchungen werden Wöhlerlinien und Haigh Diagramme anhand spezieller Probekörper ermittelt, die Elastomerkupplungen praxisgerecht nachempfunden wurden. Neben unterschiedlichen Elastomerwerkstoffen (NR, Silikon, EPDM) werden auch Chargen-, Temperatur- und Umgebungseinflüsse untersucht. Die Übertragung der ermittelten Wöhlerergebnisse auf die Ermüdung realer Kupplungen gelingt gut.
?Auf Basis der erarbeiteten Datengrundlage wird schließlich ein vollständiger analytischer Ansatz zur Lebensdauerberechnung vorgestellt, der sowohl für die unterschiedlichen verwendeten Werkstoffe als auch für die in der Praxis vorliegenden mechanisch-thermischen Belastungen anwendbar ist. Mithilfe experimentell ermittelter Kennwerte zur Werkstoffcharakterisierung kann die zu erwartende Kupplungslebensdauer damit für real vorliegende dynamische Beanspruchungen vollständig berechnet werden.
Aktualisiert: 2019-03-15
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Aktualisiert: 2018-07-12
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Die Belastung von Pressen ist, infolge der zunehmenden Verarbeitung höchstfester Blechwerkstoffe, stetig gestiegen, wobei der Belastung infolge von Scherschneidprozessen und der damit verbundenen Schnittschlagproblematik eine besondere Bedeutung zukommt. Grundkonstruktionen, die seit Jahren etabliert waren und als dauerfest galten, zeigten sich plötzlich als ungeeignet. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein hybrides MKS-Modell eines am Institut real vorhandenen Stanzautomaten erstellt. Der Einfluss unterschiedlicher
Scherschneidprozesse auf den Betrieb des Stanzautomaten wurde real sowie mit Hilfe des hybriden MKS-Modells untersucht. Hierbei zeigte sich eine gute Übereinstimmung zwischen den messtechnischen und den auf Konstruktionsdaten basierenden virtuellen Ergebnissen. Abschließend wurde das MKS-Modell mit einem Softwarepaket zur Lebensdauerberechnung gekoppelt. Dies ermöglichte die Bestimmung der Lebensdauer einzelner Pressenkomponenten. Die Validierung der Lebensdauerberechnung erfolgte mittels Probestrukturen, welche an der realen Presse angebaut und bis zur Entstehung von Ermüdungsrissen belastet wurden.
Aktualisiert: 2019-11-07
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Gegossene Aluminiumkomponenten können Poren aufweisen. In der Veröffentlichung wird eine Methode zur Berechnung der Spannungswöhlerlinien von porenbehaftetem Aluminium sowie zur Berechnung des Fortschritts kurzer Risse in Aluminiumproben mittels eines Spannungsabstandsverfahrens und parametrierter Spannungsverläufe vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Die Betriebsfestigkeitsprüfung von Bauteilen ist u. a. erforderlich, um ihre Lebensdauer zu berechnen. Dazu werden verschiedene Methoden angewendet, die jeweils Vor- und Nachteile aufweisen. Bei schwingender Beanspruchung ist die Methode der Zählverfahren geeignet. Sie wird in dem vorliegenden Buch beschrieben und bewertet. Die Autoren bieten einen kompakten Überblick über den Stand der Technik und liefern Empfehlungen für die Anwendung in der Praxis.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Aktualisiert: 2018-07-12
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