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 Der gestapelte Farbsensor
17.11.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht Gefragtes Werkstoff-Knowhow: Fraunhofer LBF baut Elastomer-Forschung aus
16.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte