Im Rahmen steigender Qualitätsanforderungen der Kunden und kürzerer verfügbarer Entwicklungszeiträume sind virtuelle Methoden ein elementarer Bestandteil für die erfolgreiche Produktentwicklung. Aber nicht überall stehen Simulationsmethoden zur Verfügung. Die Auslegung des Wassermanagements und des Korrosionsschutzes ist bis heute eine erfahrungs- und versuchsbasierte Auslegung, welche erst in der Hardwarephase überprüft werden kann. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Simulationsmethodik zur Bestimmung der Fließwege korrosiver Medien und der daraus resultierenden Belastung am virtuellen Prototypen. Neben der Benetzung von Oberflächen ist auch die Benetzungsdauer zu bestimmen. In der Umsetzung kommt ein im technischen Bereich noch junger Ansatz der gitterfreien Strömungssimulation, vertreten durch die Smoothed-Particle-Hydronamics-Methodik (SPH), zum Einsatz. Mit dieser ist es möglich, die Beregnung eines Gesamtfahrzeugs über einen langen Zeitraum mit einem hohen Detailumfang und einem akzeptablen Zeitbedarf zu realisieren. Die am stationären Fahrzeug generierten Ergebnisse ermöglichen dabei eine detaillierte Auswertung der Fließwege und besitzen eine sowohl qualitative als auch quantitative hohe Übereinstimmung mit Prüfstandsdaten. Für die Bestimmung der Benetzungsdauer ist die Simulation des Phasenwechsels vorgesehen. Auch hier bildet die Basis der Einsatz der SPH-Methodik mit einer künstlichen Luftphase. Die notwendigen Randbedingungen sind durch die Kombination mit der konventionellen Strömungssimulation zu generieren. Eine Abschätzung der Effektivität von Gegenmaßnahmen wird somit virtuell möglich.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Mit welchen Ansätzen kann der Korrosionsstart und -fortschritt an Kanten und in Flanschen über einen längeren Zeitraum simuliert werden? Zur Beantwortung der Forschungsfrage werden anhand der genannten konstruktiven Schwachstellen geometrische Charakterisierungen, messtechnisch ermittelte Kennwerte, entwickelte Simulationsmodelle, Parameterstudien und experimentelle Validierungen präsentiert. Beide Simulationsansätze ermöglichen die Simulation des jeweiligen Anwendungsfalls, ohne dabei die Struktur des vorliegenden Materialmodells zu verlassen. Dabei werden durch geeignete analytische Funktionen die Quantitäten geometrischer Eigenschaften in einfache Ersatzgeometrien implementiert. Diese Vorteile führen zusammen mit der hohen Effizienz der beiden Modelle und der guten Übereinstimmung zu versuchstechnischen Untersuchungen zu einer praktikablen Lösung für die industrielle Anwendung.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Die Zahl der mit Sprengstoffen belasteten Flächen übersteigt allein in Deutschland mehrere Tausend. Neben den hochbelasteten Produktions-, Brand- und Sprengplätzen spielt immer wieder die Frage nach dem Boden-Sanierungswert gering belasteter Flächen eine wichtige Rolle. In diesem Zusammenhang wurden natürliche, zuvor (zumeist) nicht belastete Böden in einem 3-jährigen Freiland-Lysimeterversuch (1 m-Säulen) mit geringen Mengen TNT als Feststoff kontaminiert. Insbesondere die Frage der bodentypischen Sprengstoffverlagerung unter natürlichen Bedingungen und der damit zusammenhängende Austrag mit dem Sickerwasser sowie der Verbleib und Umbau im Boden stehen hierbei im Mittelpunkt der Betrachtungen.
In welchem Maße nehmen die Pflanzen die Nitroaromaten auf und wie ist das Umweltverhalten der teils umgewandelten Nitroaromaten unter unterschiedlichsten natürlichen Bodenbedingungen zu bewerten? Mit welcher potentiellen Grundwasserbelastung ist zu rechnen? Die korngrößenabhängige Lösungskinetik des Sprengstoffes (TNT) spielt ebenso eine wichtige Rolle, wie der Faktor Zeit, der bei der Rüstungsaltlastendiskussion oftmals nicht ausreichend berücksichtigt wird. Speziell hierzu wurden weitere Untersuchungen unter Laborbedingungen durchgeführt.
Aktualisiert: 2021-12-22
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