Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rissbildung mit Dämpfungsmessungen charakterisierbar

02.04.2004


Quantifizierende Untersuchungen zum Ermüdungszustand der Werkstoffe, welche erlauben die mittlere Risslänge und dem Übergangsbereich vom schädigungsfreien zum geschädigten Zustand zu bestimmen, sind äußerst rar. Hierzu leistet Prof. Dr. Werner Riehemann vom Institut für Werkstoffkunde und Werkstofftechnik der TU Clausthal mit seinem Beitrag "Damping behaviour of AZ91 magnesium alloy with cracks" in dem Sonderband der Fachzeitschrift "Material Science and Engineering" (Materials Science and Engineering A, volume 370, issues 1-2 (2004) ) einen wesentlichen Beitrag. Mit der gemessenen Dämpfung und dem E-Modul der Probe kann der innere Risszustand nun charakterisiert werden. Somit liegt eine neue Methode zur zerstörungsfreien Prüfung des aktuellen Ermüdungszustandes metallischer Werkstoffe vor.



Die Dämpfung von Schwingungen in metallischen Werkstoffen aufgrund von Rissen ist in der Praxis qualitativ, als Phänomen, seit langem bekannt, so etwa beim Eisenbahnpersonal, dass früher die Gleisanlagen abschritt und die Schienen mit einem Stab anschlug um zu prüfen, ob sie einen Riss hätten. Verklingt der Schlag sehr schnell, kann dies zum Beispiel an losen Schrauben oder Rissen liegen.

... mehr zu:
»Dämpfung »Engineering »Riss »Science


Quantifizierende Untersuchungen zum Ermüdungszustand der Werkstoffe, welche erlauben die mittlere Risslänge und dem Übergangsbereich vom schädigungsfreien zum geschädigten Zustand zu bestimmen, sind aber äußerst rar. Hierzu leistet Prof. Dr. Werner Riehemann vom Institut für Werkstoffkunde und Werkstofftechnik der TU Clausthal mit seinem Beitrag "Damping behaviour of AZ91 magnesium alloy with cracks" in dem Sonderband der Fachzeitschrift "Material Science and Engineering" (Materials Science and Engineering A, volume 370, issues 1-2 (2004) ) einen wesentlichen Beitrag. Mit der gemessenen Dämpfung und dem E-Modul der Probe kann der innere Risszustand nun charakterisiert werden. Somit liegt eine neue Methode zur zerstörungsfreien Prüfung des aktuellen Ermüdungszustandes metallischer Werkstoffe vor.

Das Experiment

Die AZ91-Stäbe wurden im Vakuum durch einen Elektromagneten zur Schwingung gebracht und nach dem Abschalten des Stroms die freie abklingende Schwingung anhand der induzierten alternierenden Spannung gemessen. Im rissfreien Zustand folgte die Abklingrate der Amplituden dem Modell von Granato/Lücke. Bei sehr hohen Zahlen von Schwingspielen nahm die Dämpfung sprunghaft zu und die Abklingrate der Dämpfung veränderte sich vom exponentiellen Abfall hin zur Ausbildung charakteristischer "Bäuche", die, korreliert mit Messungen zum E-Modul und elektronenspektroskopischen Untersuchungen, eindeutig den plötzlich aufgetretenen Rissen zugeordnet werden konnten und sogar genaueren Aufschluss über sie geben. Verschiedenen Arten der Wärmebehandlung führten zu einer teilweisen "Heilung" insbesondere der kleineren Risse; weitere Erhöhungen der Schwingspiele führten zur Ausbildung neuer Rißzustände.

Interperetation

Mit Hilfe eines rheologischen Modells konnten die gemessenen Befunde nachgebildet und der Verteilung der Risslängen zugeordnet werden.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. rer. nat. Dr.-Ing. habil. W. Riehemann
Agricolastrasse 6
D-38678 Clausthal-Zellerfeld,
Telefon: 0 5323-72 2603
Telefax: 0 5323-72 31 48
E-Mail: werner.riehemann@tu-clausthal.de

Jochen Brinkmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-clausthal.de

Weitere Berichte zu: Dämpfung Engineering Riss Science

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Mikroplastik in Meeren: Hochschule Niederrhein forscht an biologisch abbaubarer Sport-Kleidung
18.09.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Flexibler Leichtbau für individualisierte Produkte durch 3D-Druck und Faserverbundtechnologie
13.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

Auf der diesjährigen productronica in München stellt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das Laser-Based Tape-Automated Bonding, kurz LaserTAB, vor: Die Aachener Experten zeigen, wie sich dank neuer Optik und Roboter-Unterstützung Batteriezellen und Leistungselektronik effizienter und präziser als bisher lasermikroschweißen lassen.

Auf eine geschickte Kombination von Roboter-Einsatz, Laserscanner mit selbstentwickelter neuer Optik und Prozessüberwachung setzt das Fraunhofer ILT aus Aachen.

Im Focus: LaserTAB: More efficient and precise contacts thanks to human-robot collaboration

At the productronica trade fair in Munich this November, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be presenting Laser-Based Tape-Automated Bonding, LaserTAB for short. The experts from Aachen will be demonstrating how new battery cells and power electronics can be micro-welded more efficiently and precisely than ever before thanks to new optics and robot support.

Fraunhofer ILT from Aachen relies on a clever combination of robotics and a laser scanner with new optics as well as process monitoring, which it has developed...

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Posterblitz und neue Planeten

25.09.2017 | Veranstaltungen

Hochschule Karlsruhe richtet internationale Konferenz mit Schwerpunkt Informatik aus

25.09.2017 | Veranstaltungen

Junge Physiologen Tagen in Jena

25.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

25.09.2017 | Messenachrichten

Fraunhofer ISE steigert Weltrekord für multikristalline Siliciumsolarzelle auf 22,3 Prozent

25.09.2017 | Energie und Elektrotechnik

Die Parkinson-Krankheit verstehen – und stoppen: aktuelle Fortschritte

25.09.2017 | Medizin Gesundheit