Die Ermüdungsnachweise für Beton unter Druckschwellbeanspruchung basieren auf der linearen Akkumulationshypothese von Palmgren-Miner. Diese berücksichtigt jedoch nicht das stark nichtlineare Schädigungsverhalten des Betons während des Ermüdungsprozesses. Zudem können die Einflüsse aus unterschiedlichen Belastungsreihenfolgen und aus mehraxialen Beanspruchungszuständen auf die resultierende Ermüdungsfestigkeit nicht erfasst werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es daher, einen Bemessungsansatz zu entwickeln, durch den die Einflüsse aus mehrstufiger und mehraxialer Ermüdungsbeanspruchung auf die Schädigungsentwicklung und die Ermüdungsfestigkeit bei Betontragwerken berücksichtigt werden können.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Durch die Auswertung der mit jedem Lastwechsel eines kraftgeregelten Druckschwellversuchs dissipierten Energie kann eine Korrelation mit der Schädigungsentwicklung aufgezeigt werden. Es ergibt sich ein direkter funktionaler Zusammenhang zwischen der kumulierten Dissipationsenergie eines Probekörpers und seiner Bruchlastwechselzahl. Darauf aufbauend wird ein Schädigungsparameter eingeführt und ein neues Schädigungsmodell beschrieben.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Für eine sichere Anwendung additiv gefertigter Gitterstrukturen, z.B. in der Medizintechnik, ist das Verständnis über deren mechanisches Verhalten unerlässlich. Das Ziel dieser Arbeit lag daher in der experimentellen und numerischen Analyse des globalen Grenztrag- und Ermüdungsverhalten additiv gefertigter Titangitterstrukturen unter Berücksichtigung lokaler Schädigungsvorgänge bei einer allgemeinen Belastung. Hierzu erfolgten Druck-, Biege- und Torsionsversuche unter quasi-statischer und zyklischer Beanspruchung, bei denen die mechansichen Eigenschaften in Abhängigkeit der untersuchten Gitterdesignvarianten ausgewertet wurden. Zusätzlich wurde das Johnson-Cook Schädigungsmodell angewandt, um das Verformungsverhalten der Gitterstrukturen numerisch abzubilden.
Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die strukturellen Eigenschaften der Gitterstrukturen, wie relative Dichte und Stegbreite, deren mechanische Eigenschaften beeinflussen. Auch das Schädigungsverhalten ist durch die Geometrie der Gitterstrukturen vorgegeben. Hierbei zeigte sich eine vorrangige Abhängigkeit von der Einheitszellenform und weniger von der relativen Dichte. Aus den experimentellen und numerischen Untersuchungen dieser Arbeit geht außerdem hervor, dass die fertigungsbedingten Abweichungen das mechanische Verhalten der Gitterstrukturen maßgeblich beeinflussen. Entsprechend wichtig ist eine detaillierte Abbildung der tatsächlichen Geometrie, um neben den mechanischen Eigenschaften auch das lokale Versagensverhalten in Übereinstimmung mit den Experimenten abzubilden.
Im Fazit ist festzuhalten, dass die experimentellen und numerischen Untersuchungen wichtige Erkenntnisse für das mechanische Verhalten und insbesondere der lokalen Schädigungsvorgänge von additiv gefertigten Gitterstrukturen unter Druck-, Biege- und Torsionsbelastung geben und damit die Grundlage für eine schadenstolerante Auslegung beispielsweise von porösen Implantaten darstellen.
Aktualisiert: 2023-04-20
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Aktualisiert: 2022-02-06
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Durch die Auswertung der mit jedem Lastwechsel eines kraftgeregelten Druckschwellversuchs dissipierten Energie kann eine Korrelation mit der Schädigungsentwicklung aufgezeigt werden. Es ergibt sich ein direkter funktionaler Zusammenhang zwischen der kumulierten Dissipationsenergie eines Probekörpers und seiner Bruchlastwechselzahl. Darauf aufbauend wird ein Schädigungsparameter eingeführt und ein neues Schädigungsmodell beschrieben.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Ingo Heinrich untersucht die außerplanmäßige Instandhaltung und beschreibt die methodische Herleitung eines mathematischen Modells, um den Grad der Schädigung einer Flotte von Eisenbahnfahrzeugen in eine valide Korrelation mit vorhandenen betrieblichen Ressourcen zu bringen. Diese Wechselbeziehung wird in einen Schadindex überführt und mittels eines Prognosemodells in seinem zeitlichen Verlauf vorhersagbar dargestellt. Die Prognose berücksichtigt auch die Möglichkeit zur iterativen Anpassung, beispielsweise das zukünftige Schädigungsverhalten in Abhängigkeit einer veränderten Fahrzeugzahl oder einer Umstellung der Mitarbeiterbesetztzeiten in den Instandhaltungswerken. Damit erhalten Eisenbahnver-kehrsunternehmen mehr Handlungsspielräume zur Verfolgung ihrer strategischen und wirtschaftlichen Ziele.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Ingo Heinrich untersucht die außerplanmäßige Instandhaltung und beschreibt die methodische Herleitung eines mathematischen Modells, um den Grad der Schädigung einer Flotte von Eisenbahnfahrzeugen in eine valide Korrelation mit vorhandenen betrieblichen Ressourcen zu bringen. Diese Wechselbeziehung wird in einen Schadindex überführt und mittels eines Prognosemodells in seinem zeitlichen Verlauf vorhersagbar dargestellt. Die Prognose berücksichtigt auch die Möglichkeit zur iterativen Anpassung, beispielsweise das zukünftige Schädigungsverhalten in Abhängigkeit einer veränderten Fahrzeugzahl oder einer Umstellung der Mitarbeiterbesetztzeiten in den Instandhaltungswerken. Damit erhalten Eisenbahnver-kehrsunternehmen mehr Handlungsspielräume zur Verfolgung ihrer strategischen und wirtschaftlichen Ziele.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Die Ermüdungsnachweise für Beton unter Druckschwellbeanspruchung basieren auf der linearen Akkumulationshypothese von Palmgren-Miner. Diese berücksichtigt jedoch nicht das stark nichtlineare Schädigungsverhalten des Betons während des Ermüdungsprozesses. Zudem können die Einflüsse aus unterschiedlichen Belastungsreihenfolgen und aus mehraxialen Beanspruchungszuständen auf die resultierende Ermüdungsfestigkeit nicht erfasst werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es daher, einen Bemessungsansatz zu entwickeln, durch den die Einflüsse aus mehrstufiger und mehraxialer Ermüdungsbeanspruchung auf die Schädigungsentwicklung und die Ermüdungsfestigkeit bei Betontragwerken berücksichtigt werden können.
Aktualisiert: 2023-03-31
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