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 Fraunhofer IMWS entwickelt biobasierte Faser-Kunststoff-Verbunde für Leichtbau-Anwendungen
23.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

nachricht Ein Wimpernschlag vom Isolator zum Metall
17.04.2018 | Forschungsverbund Berlin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von der Genexpression zur Mikrostruktur des Gehirns

24.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Bestrahlungserfolg bei Hirntumoren lässt sich mit kombinierter PET/MRT vorhersagen

24.04.2018 | Medizintechnik

RWI/ISL-Containerumschlag-Index auf hohem Niveau deutlich rückläufig

24.04.2018 | Wirtschaft Finanzen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics