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 Quantenanomalien: Das Universum in einem Kristall
21.07.2017 | Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe

nachricht Projekt »ADIR«: Laser bergen wertvolle Werkstoffe
21.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten