Beitrag zur Frage von Eigenspannungen im Grauguß

Beitrag zur Frage von Eigenspannungen im Grauguß von Patterson,  Wilhelm
Durch inhomogene plastische Verformungen oder durch homogene Deformation inhomogener metallischer Werkstoffe entstehen Eigenspannungen. Eigenspan nungen sind Spannungen, die in einem Körper vorhanden sind, ohne daß äußere Kräfte auf diesen einwirken. Diese Spannungen stehen untereinander im Gleich gewicht. Sind sie mindestens in zwei Richtungen über makroskopische Bereiche homogen, so handelt es sich um Spannungen erster Art. Spannungen zweiter Art sind solche, die über einzelne Körner und Spannungen dritter Art diejenigen, die über wenige Atomabstände hinweg homogen sind. Eigenspannungen erster und zweiter Art bauen sich immer aus den Spannungs feldern dritter Art, d. h. den Versetzungen auf. Die im Rahmen dieser Arbeit interessierenden Eigenspannungen sind die erster Art, die auch als Stückspannun gen bezeichnet werden, und z. B. als Wärme-, Guß-, Abschreck- oder Bearbei tungsspannungen bekannt sind. Für inhomogene plastische Verformungen gibt es zahlreiche Ursachen, von denen hier nur die Wärmespannungen sowie Umwandlungen und Ausscheidungen, die mit Volumenänderungen verbunden sind, genannt seien [1]. Beim Werkstoff Grauguß hat man es in den meisten Fällen mit einer überlagerung dieser beiden Erscheinungen zu tun. Wirkt eine bekannte äußere Kraft auf einen Körper ein, so kann man die Größe und Verteilung der Spannungen berechnen und durch entsprechende Dimen sionierung des Körpers die Bruchgefahr bzw. die plastische Verformung ver meiden. Sind dagegen bei einem technischen Herstellungsprozeß ungewollt Eigenspannungen in einem Konstruktionselement entstanden, so kennt man ihre Größe und Verteilung im allgemeinen nicht. Die Messung dieser Spannungen ist in der Regel nur durch Zerstörung des in Frage kommenden Stückes möglich.
Aktualisiert: 2019-05-26
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Die Emailfabrikation Ein Lehr- und Handbuch für die Emailindustrie

Die Emailfabrikation Ein Lehr- und Handbuch für die Emailindustrie von Stuckert,  Ludwig
Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.
Aktualisiert: 2019-05-25
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Grundlegende Untersuchungen zum Einfluss fertigungsbedingter Eigenschaften auf die Ermüdungsfestigkeit kaltmassivumgeformter Bauteile

Grundlegende Untersuchungen zum Einfluss fertigungsbedingter Eigenschaften auf die Ermüdungsfestigkeit kaltmassivumgeformter Bauteile von Zimmermann,  Andrea
Das gestiegene ökologische Bewusstsein in der Gesellschaft führt zur Verabschiedung von immer mehr gesetzlichen Regelungen und Programmen zur Verringerung des Energiebedarfs und der Verbesserung der Ressourceneffizienz. Mit Hilfe der Kaltmassivumformung ist eine ressourceneffiziente Herstellung von Bauteilen mit sehr guten mechanischen Eigenschaften möglich. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte eine ganzheitliche Charakterisierung des Einflusses unterschiedlicher Prozessschritte aus der Prozesskette der Kaltmassivumformung auf die resultierenden Bauteileigenschaften. Im Fokus der Untersuchungen stehen dabei die Bauteileigenschaften aus der gesamten Prozesskette einer mehrstufigen Kaltmassivumformung mit besonderer Berücksichtigung verschiedener Wärmebehandlungsmethoden. Die Grundlage für die systematischen Untersuchungen bildet die ganzheitliche Charakterisierung der Eigenschaften der umformtechnisch hergestellten Bauteile. Bestandteil der Untersuchungen waren hierbei die Kaltverfestigung beziehungsweise Härte, die Topografie und die Rauheit, die Mikrostruktur des Werkstoffes und die resultierenden Eigenspannungen. Parallel hierzu erfolgt eine simulative Abbildung des Umformprozesses, um Zusammenhänge zwischen Werkstofffluss, Spannungsverlauf und resultierenden Bauteileigenschaften zu analysieren. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wurde die dynamische Beanspruchbarkeit mit Hilfe von bauteilspezifisch entwickelten Prüfvorrichtungen ermittelt. Abschließend erfolgte eine Analyse des Einflusses der fertigungsbedingten Bauteileigenschaften auf die dynamische Beanspruchbarkeit. Durch die Korrelation der Bauteileigenschaften mit den ermittelten dynamischen Beanspruchbarkeiten konnten die grundlegenden Einflüsse und deren Wechselwirkungen für unterschiedliche dynamische Beanspruchungen identifiziert werden. Anhand der gewonnen Erkenntnisse werden zudem Empfehlungen zur Auslegung der entsprechenden Prozesse zur gezielten Einstellung der Bauteileigenschaften gegeben. Durch die Untersuchungen ist es möglich, die Vorteile kaltmassivumgeformter Bauteile gezielter zu nutzen und neben der Auslegung für statische Beanspruchungen auch die dynamische Beanspruchbarkeit zu berücksichtigen.
Aktualisiert: 2019-05-22
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Mechanische Charakterisierung von Hyphen, Mikroalgen und Biofilmen

Mechanische Charakterisierung von Hyphen, Mikroalgen und Biofilmen von Günther,  Steffi
Ein besseres Verständnis über die mechanischen Eigenschaften von Mikroorganismen kann dazu beitragen, eine gleichbleibende Produktqualität und -ausbeute in industriellen Prozessen zu sichern. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die mechanischen Eigenschaften von Pilzhyphen, Mikroalgen und Biofilmen auf mikroskopischer und makroskopischer Ebene untersucht. Das gewählte Vorgehen zur mechanischen Charakterisierung berücksichtigt nicht nur das mechanische Verhalten wie elastisches oder viskoelastisches Verhalten, sondern ist an den zu untersuchenden Bereich des Mikroorganismus wie der Zellwand oder der gesamten Zelle angepasst. Der Einfluss von veränderten physiologischen Umgebungsbedingungen auf die mechanischen Eigenschaften wird aufgezeigt. Die Ergebnisse schaffen neue Verknüpfungen zwischen bestehenden Modellen.
Aktualisiert: 2019-03-15
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Mikrostrukturelle und mechanische Eigenschaften der im Laserschmelzverfahren verarbeiteten Inconel 718 Nickelbasis-Superlegierung

Mikrostrukturelle und mechanische Eigenschaften der im Laserschmelzverfahren verarbeiteten Inconel 718 Nickelbasis-Superlegierung von Aydinöz,  Mehmet Esat
Im Rahmen dieser Arbeit wurden die mikrostrukturelle Entwicklung und die daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften der im SLM ® Verfahren (Selective Laser Melting) verarbeiteten Nickelbasis-Superlegierung Inconel 718 untersucht. Anschließend wurde der Einfluss des HIP-Prozesses (Heißisostatisches Pressen) auf die Porosität, die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften analysiert. Da der HIP-Prozess oberflächennahe Poren nicht schließen kann, wurden ausgewählte Proben durch das Arc-PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition) mit einer Ni-20Cr Beschichtung gekapselt. Da die typischen Zellstrukturen zusammen mit der γ´´- Ausscheidungen nach dem Lösungsglühen mit anschließender Ausscheidungshärtung auftreten, konnte die höchste Streckgrenze (Rp0,2) unter quasistatischer Belastung bei Raumtemperatur (RT) sowie bei 650 °C ermittelt werden. Unter zyklischer Belastung zeigen die beschichteten und heißisostatisch gepressten Proben die geringste Ermüdungsfestigkeit bei RT, sowohl vor als auch nach der Ausscheidungshärtung. Im lösungsgeglühten und anschließend ausscheidungsgehärteten Zustand weist das Material die höchste Lebensdauer, insbesondere bei einer niedrigen Dehnungsamplitude (Δε/2 = ±0,35 %), bei 650 °C auf.
Aktualisiert: 2019-02-18
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FEM zur Berechnung von Kunststoff- und Elastomerbauteilen

FEM zur Berechnung von Kunststoff- und Elastomerbauteilen von Korte,  Wolfgang, Stojek,  Marcus, Stommel,  Markus
Standardwerkzeug FEMIm Entwicklungsprozess technischer Kunststoff- und Elastomerbauteile hat die Finite Elemente Methode eine immer höhere Bedeutung. Neben Versuchsdaten und Erfahrungen von Anwendern sind Simulationsergebnisse oft eine wertvolle Hilfe zur Beurteilung der technischen Leistungsfähigkeit des geplanten Produkts. Umfassender PraxisleitfadenDer Leser soll in die Lage versetzt werden, Problemstellungen aus der Praxis eigenständig, methodisch nachvollziehbar und werkstoffgerecht lösen sowie die Aussagekraft einer Simulation bewerten zu können. Jetzt in 2. Auflage: deutlich erweitert und komplett überarbeitet- Die Thematik der Materialmodellierung, insbesondere von spritzgegossenen kurzfaserverstärkten Bauteilen, wurde erweitert und aktualisiert (Kapitel 2).- In Kapitel 3 wird der Themenbereich der Festigkeitsbewertung von thermoplastischen Kunststoffbauteilen in deutlich erweitertem Umfang besprochen.- Im neuen Kapitel 4 werden aktuelle Entwicklungen im Bereich der Betriebsfestigkeit von Elastomeren beschrieben.- Der Bereich der integrativen Simulation im Sinne einer Kopplung der Spritzgießsimulation und der Struktursimulation wird in vergrößertem Umfang in Kapitel 5 dargestellt.- Im ebenfalls neuen Kapitel 6 wird in leitfadenähnlichem Charakter ein Vorschlag zu einer strukturierten Vorgehensweise für den Festigkeitsnachweis von thermoplastischen Bauteilen angeboten. Neu: E-Book InsideKomplett in Farbe
Aktualisiert: 2019-01-09
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FEM zur Berechnung von Kunststoff- und Elastomerbauteilen

FEM zur Berechnung von Kunststoff- und Elastomerbauteilen von Korte,  Wolfgang, Stojek,  Marcus, Stommel,  Markus
Standardwerkzeug FEMIm Entwicklungsprozess technischer Kunststoff- und Elastomerbauteile hat die Finite Elemente Methode eine immer höhere Bedeutung. Neben Versuchsdaten und Erfahrungen von Anwendern sind Simulationsergebnisse oft eine wertvolle Hilfe zur Beurteilung der technischen Leistungsfähigkeit des geplanten Produkts. Umfassender PraxisleitfadenDer Leser soll in die Lage versetzt werden, Problemstellungen aus der Praxis eigenständig, methodisch nachvollziehbar und werkstoffgerecht lösen sowie die Aussagekraft einer Simulation bewerten zu können. Jetzt in 2. Auflage: deutlich erweitert und komplett überarbeitet- Die Thematik der Materialmodellierung, insbesondere von spritzgegossenen kurzfaserverstärkten Bauteilen, wurde erweitert und aktualisiert (Kapitel 2).- In Kapitel 3 wird der Themenbereich der Festigkeitsbewertung von thermoplastischen Kunststoffbauteilen in deutlich erweitertem Umfang besprochen.- Im neuen Kapitel 4 werden aktuelle Entwicklungen im Bereich der Betriebsfestigkeit von Elastomeren beschrieben.- Der Bereich der integrativen Simulation im Sinne einer Kopplung der Spritzgießsimulation und der Struktursimulation wird in vergrößertem Umfang in Kapitel 5 dargestellt.- Im ebenfalls neuen Kapitel 6 wird in leitfadenähnlichem Charakter ein Vorschlag zu einer strukturierten Vorgehensweise für den Festigkeitsnachweis von thermoplastischen Bauteilen angeboten. Neu: E-Book InsideKomplett in Farbe
Aktualisiert: 2019-01-09
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Entwicklung alternativer bleifreier Lote für die Mikroverbindungstechnik

Entwicklung alternativer bleifreier Lote für die Mikroverbindungstechnik von Reitlinger,  Claus E.
Das Buch richtet sich vor allem an Technologen aus den Bereichen Aufbau-und Verbindungstechnik, die sich mit der Umstellung ihrer Produkte hinsichtlich Bleifreiheit befassen und soll eine Hilfestellung bei der Auswahl neuer Lotwerkstoffe sein. Zunächst werden alle relevanten Anforderungen an neue Lotwerkstoffe und die wesentlichen Neuentwicklungen in diesem Bereich vorgestellt. Ein grosses Augenmerk wird hierbei auf die Mechanismen Kriechen und Ermüdung gelegt. Die Vorstellung der Ergebnisse unterteilt sich in die drei Schwerpunkte Verbundlote (Teilchenhärtung von Loten), Reaktionslote (Lotpasten gegen den Grabsteineffekt) und Fertiglote (Erhöhung der Zuverlässigkeit durch Legierungselemente). Letztere werden – beginnend mit der Legierungsauswahl, über die Bestimmung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften bis hin zur Zuverlässigkeit – sehr ausführlich behandelt, wobei vor allem SnAg-, SnAgBi-, SnAgCu-, SnCu- und BiSn-Lote im Vergleich zu SnPbAg untersucht wurden.
Aktualisiert: 2019-01-11
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