Aktualisiert: 2023-07-02
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Optimierung von Eigenspannungszuständen an Zylinderköpfen von PKW-Dieselmotoren mit Hilfe der Simulation
Schlüsselwort: Thermomechanik
Optimierung von Eigenspannungszuständen an Zylinderköpfen von PKW-Dieselmotoren mit Hilfe der Simulation
Optimierung von Eigenspannungszuständen an Zylinderköpfen von PKW-Dieselmotoren mit Hilfe der Simulation
Die Kornstruktur und der Heißrisswiderstand von Laserstrahlschweißnähten in Aluminiumlegierungen
Die Kornstruktur und der Heißrisswiderstand von Laserstrahlschweißnähten in Aluminiumlegierungen
Aktualisiert: 2023-06-22
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Die Kornstruktur und der Heißrisswiderstand von Laserstrahlschweißnähten in Aluminiumlegierungen
Die Kornstruktur und der Heißrisswiderstand von Laserstrahlschweißnähten in Aluminiumlegierungen
Aktualisiert: 2023-06-22
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Modellierung des thermomechanischen Materialverhaltens und der Gefügeentwicklung mikrolegierter Stähle.
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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Modellierung des thermomechanischen Materialverhaltens und der Gefügeentwicklung mikrolegierter Stähle.
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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Die Kornstruktur und der Heißrisswiderstand von Laserstrahlschweißnähten in Aluminiumlegierungen
Die Kornstruktur und der Heißrisswiderstand von Laserstrahlschweißnähten in Aluminiumlegierungen
Aktualisiert: 2023-01-25
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CAE-Methodik zur virtuellen Auslegung von Bremsscheiben im Entwicklungsprozess
Im Produktentwicklungsprozess der Automobilindustrie haben sich Berechnungsmethoden auf Basis der finiten Elemente Methode etabliert. Insbesondere sicherheitskritische Bauteile wie die Bremsscheibe erfordern eine hohe Prognosegüte in der entwicklungsbegleitenden Simulation. Bei der Bremsscheibe steht die Funktionssicherheit an erster Stelle. Um die hohen entstehenden Temperaturen und damit einhergehenden Verformungen zu bewerten, werden thermomechanische Simulationen der Bremsscheibe mit anschließender Betriebsfestigkeitsbewertung durchgeführt. Allerdings wird auch gefordert, das Gewicht zu senken, den Komfort sicher zu stellen, kommunale Verwendung zu gewährleisten und die Entwicklungszeit zu verringern. Das thermomechanisch bedingte Bremsscheibenrissverhalten weist am Bremsenprüfstand eine hohe Sensitivität bezüglich Parametern der gesamten Bremsanlage, insbesondere des Bremssattels, auf. Für eine gesamthafte thermomechanische Bewertung der Bremsscheibe im Bremssystem sind erweiterte Simulationsmethoden notwendig. Daher liegt der Fokus dieser Dissertation auf der Entwicklung einer Simulationsmethodik, die eine Interaktion mehrerer Fachgebiete, angewandt auf die Bremsanlage ermöglicht. Dadurch werden Wirkmechanismen besser verstanden und die Prognosegüte des Bremsscheibenverhaltens im Betrieb verbessert. Für den Produktenwicklungsprozess entsteht folgender Nutzen: Zum Einen kann eine genauere Auslegung von Bremsscheiben erfolgen und dadurch die Robustheit erhöht oder das Gewicht gesenkt werden. Damit werden auch Entwicklungsphasen verkürzt und Prototypenbauteile reduziert. Zum Anderen wird durch das Verständnis von Wirkmechanismen eine zielgerichtete thermomechanische Bewertung von Konstruktionsvarianten der Bremsanlage schon in der frühen Phase ermöglicht.
Aktualisiert: 2020-06-30
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Optimierung von Eigenspannungszuständen an Zylinderköpfen von PKW-Dieselmotoren mit Hilfe der Simulation
Zeitadaptive Finite-Elemente-Berechnungen thermomechanisch gekoppelter Probelmstellungen sowie Mortarkontakt
Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Ingenieurwissenschaften
Aktualisiert: 2021-03-31
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Systematische Untersuchungen zum Einfluss wichtiger Legierungselemente in Co-Basis und Co/Ni-Basis Superlegierungen
First discovered in 2006, γ′-strengthened Co-base superalloys represent a very young class of structure materials. Due to their high melting point relative to the traditional base element Ni, they have the potential to increase the maximum service temperature of modern gas turbines and thus, the potential to improve energy efficiency. To approach commercial maturity, a detailed understanding of the alloying elements’ influence on the structure-property relationships is indispensable.
Using a set of systematic model alloy series, the influence of key alloying elements on Co- and Co/Ni-base superalloys is examined in terms of precipitate fraction, phase stability and phase composition, transformation temperatures, lattice misfit and, ultimately, mechanical properties. One significant result is that Ni- and Co-base alloys can exhibit vastly different thermo-physical and mechanical properties despite having similar base elements and the same structural arrangement.
The results of this work were utilized to inform the development of oxidation-resistant, multi-component Co-base superalloys with improved creep properties. The property profile of these alloys is promising for applications at intermediate temperatures, such as turbine wheels for stationary gas turbines and disks used in aircraft engines.
Aktualisiert: 2020-01-07
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Rechnergestützte Minimierung des Verzugs laserstrahlgeschweißter Bauteile
Rechnergestützte Minimierung des Verzugs laserstrahlgeschweißter Bauteile
Aktualisiert: 2021-12-16
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Ansätze zur dynamischen Modellierung thermischer Aktoren in Laserresonatoren
In Lasersystemen lässt sich bei einer Steigerung der Ausgangsleistung beobachten, dass die Strahlqualität in hohen Leistungsbereichen abnimmt. Dies ist vorrangig auf thermische Effekte innerhalb der optischen Resonatoren zurückzuführen. Neben einer Verbesserung der Wärmeabfuhr zielen aktuelle Forschungsansätze auf den Einsatz adaptiver optischer Komponenten wie beispielsweise verformbarer Spiegel zur Kompensation der thermisch induzierten Effekte. In diesem Aufsatz werden Modelle und Berechnungsmethoden vorgestellt, um Laserresonatoren mit adaptiven optischen Elementen beschreiben zu können.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Optimierung von Eigenspannungszuständen an Zylinderköpfen von PKW-Dieselmotoren mit Hilfe der Simulation
Modellrechnungen zum thermomechanischen Verhalten und zur Verheilung von Steinsalz: BMWi – Verbundprojekt Ergebnisbericht zum Teilprojekt 3 – 02E10840
Das BMWi-Verbundprojekt setzte sich aus mehreren Benchmark-Übungen zusammen. Die Problemstellung des Benchmarks entwickelte sich von der Verifikation der Rechenprogramme und Stoffmodelle bis zur Bewertung der Prognoserechnungen durch Vergleich mit den Ergebnissen thermomechanischer in situ Versuche. Das Projekt diente einer Einschätzung der Stoffgesetzfähigkeiten im Hinblick auf deren Einsatz bei der praktischen Anwendung der Berechnung von Endlagern für wärmeentwickelnde Abfälle im Steinsalz. Between October 2010 and July 2016, the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (German abbreviation BMWi) has funded a joint project within its research program “Improvement of tools for the safety assessment of underground repositories”. The aim of benchmark calculations was to check the ability of the involved models to describe the temperature influence on deformation, the damage and dilatancy reduction and healing of rock salt
Aktualisiert: 2021-02-11
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Thermomechanische Modellrechnungen zur postkonvergenten Krustenreequilibrierung in den Varisciden
In dieser Arbeit wird die geodynamische Entwicklung im Oberkarbon und Perm (320-250 Ma) mit einem zweidimensionalen thermomechanischen Finite Element Modell simuliert. Die Studie konzentriert sich auf eine quantitative Analyse der Prozesse, die zur postkonvergenten Extension und Reequibrilierung der Kruste in den Varisciden führten. Im Mittelpunkt steht die Frage, ob der vollständige Abbau der variscischen Krustenwurzeln allein durch einen gravitativen Kollaps des Orogens erklärt werden kann, oder ob die permokarbone Entwicklung im wesentlichen durch andere Prozesse kontrolliert wurde. Es wurden neun Modelle mit unterschiedlichen Krusten- und Lithosphärenmächtigkeiten, Rheologien und initialen Temperaturen untersucht.
Aktualisiert: 2022-06-27
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