Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ursachen von Ermüdungsrissen

08.12.2010
Siegener koordinieren DFG-Schwerpunktprogramm

24 nationale Forschungsgruppen sind an dem 2009 von der DFG beilligten Schwerpunktprogramm „Life unendlich“ beteiligt, das die Ursachen von Ermüdungsrissen bei geringer Materialbeanspruchung, aber hohen Belasungszyklen erforscht, etwa bei Eisenbahnradsatzwellen. Koordiniert wird das Programm vom Siegener Lehrstuhl für Materialkunde und Werkstoffprüfung.


Martensitnadeln an der Probenoberfläche eines metastabilen Austenitstahls infolge der zyklischen Beanspruchung im VHCF-Bereich
aus: C. Müller-Bollenhagen, Int. J. of Fatigue, 2009

Die Forschergruppen werden jährlich mit rund 1,8 Millionen Euro gefördert. Die wissenschaftliche Koordination des DFG-Programms liegt beim Siegener Lehrstuhl für Materialkunde und Werkstoffprüfung unter Federführung von Professor Dr.-Ing. Hans-Jürgen Christ und Dr.-Ing. Martina Zimmermann.

In der vergangenen Woche trafen sich rund 50 Wissenschaftler zu einem Kick-off an der Universität Siegen. Projektleiter und Doktoranden stellten ihre jeweiligen Teilprojekte vor, um in Workshops experimentelle Methoden, zu untersuchende Werkstoffgruppen und Simulationsansätze miteinander zu diskutieren und aufeinander abzustimmen.

Hintergrund der Forschungsinitiative ist, dass bisher zyklisch beanspruchte Bauteile bis zu der geforderten Mindestlebensdauer – ausgedrückt in der so genannten Bruchlastspielzahl – hinsichtlich der maximal erlaubten mechanischen Spannung ausgelegt werden. Bei Bauteilen, für die eine sehr hohe Lastspielzahl gefordert ist, wie z.B. Eisenbahnradsatzwellen, wird als angewandte Kenngröße die Dauerfestigkeit benutzt und als die Spannungsamplitude definiert, bis zu der keine Ermüdungsschädigung und somit unendliche Lebensdauer auftritt.

Neueste Untersuchungen zeigen, dass auch im vermeintlich als dauerfest deklarierten Belastungsbereich nicht für jeden Werkstoff auch von einem unendlichen, dauerfesten Ermüdungsverhalten ausgegangen werden kann, sondern es auch in diesem Bereich zur Rissbildung, Rissausbreitung und damit zum Bauteilversagen kommen kann.

Im Schwerpunktprogramm werden die bei sehr hohen Lastspielzahlen ablaufenden Schädigungsmechanismen materialkundlich analysiert und mechanismenbasiert modelliert. Dies soll zur Entwicklung zuverlässiger und treffsicherer Vorhersagekonzepte für Bauteile mit quasi unendlicher Lebensdauer führen. Untersucht werden sowohl traditionelle Werkstoffe, wie Stähle und Leichtmetalllegierungen, aber auch moderne Verbundwerkstoffe, wie die endlosfaserverstärkten Polymere oder Werkstoffe, wie sie in miniaturisierten, mechanisch beanspruchten Systemen Anwendung finden.

Das Engagement des Teams um Professor Christ beschränkt sich jedoch nicht allein auf die Koordination des Programms. Die Siegener Wissenschaftler sind auch mit zwei eigenen Forschungsprojekten beteiligt.

„In den Präsentationen und den Workshops konnten viele gemeinsame Interessen und Synergien aufgezeigt werden, so dass eine sehr gute Basis für ein lebendiges und konvergent ausgerichtetes Schwerpunktprogramm gegeben ist, die es nun weiter zu entwickeln gilt“, resümierte Professor Christ das zweitägige Treffen. „Der Wunsch nach breitflächigen, fächerübergreifenden Kooperationen hat das Schwerpunktprogramm durch dieses erste Treffen auf einen sehr guten Weg gebracht“, ergänzt Dr. Martina Zimmermann.

Kordula Lindner-Jarchow | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-siegen.de

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: 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...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

23. Baltic Sea Forum am 11. und 12. Oktober nimmt Wirtschaftspartner Finnland in den Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

OLED auf hauchdünnem Edelstahl

21.09.2017 | Messenachrichten

Weniger (Flug-)Lärm dank Mathematik

21.09.2017 | Physik Astronomie

In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät

21.09.2017 | Geowissenschaften