Forschung - Betriebsfestigkeit

Im Fokus steht die Bewertung von intrinsischen Merkmalen auf das Schwingfestigkeitsverhalten von realen Bauteilen. Diese intrinsischen Merkmale resultieren aus dem Werkstoff und dem gewählten Herstellverfahren. Die Herangehensweise basiert auf dem Erfassen des Schwingfestigkeitsverhaltens anhand von kleinen Prüfobjekten - sogenannten Proben - und des Übertragens der Erkenntnisse auf reale Bauteile mittels geeigneter Methoden und Modelle.

In unterschiedlichsten Projektstrukturen, in denen auch teilweise Fördermittel Verwendung finden, werden dabei Themen aus folgenden Bereichen sowohl in mehrjährigen Forschungsprojekten, als auch in kurzfristigen Beauftragungen bearbeitet:

  • Bewertung von komplexen maschinenbaulichen Beanspruchungen durch Kombination von Know-How aus Betriebsfestigkeit  und Tribologie
  • Entwicklung von Lebensdauermodellen für komplex beanspruchte Bauteile aus maschinenbaulich relevanten Materialien (Stähle, Leichtmetalle, Verbundwerkstoffe, etc.)
  • Berücksichtigung von Einflüssen aus Fertigung (Gießen, Umformen, Fügen, mechanische Bearbeitung, etc.) und Betrieb (Umgebungsmedium, thermomechanische Beanspruchung, Last-Zeit-Verlauf) auf die Lebensdauer
  • Modelle zur Dimensionierung unter Berücksichtigung von realen Werkstoffeigenschaften, wie Poren, Einschlüssen, etc.; Motto: „Leben mit Defekten“
  • Erweiterung von klassischen spannungsbasierten ingenieurmäßigen Auslegungskonzepten um bruchmechanische Aspekte
  • Optimierung von Bauteilen durch   optimalen Einsatz von Werkstoff bzw. durch Maßschneidern des Werkstoffverhaltens für die jeweilige Aufgabenstellung (Leichtbau)

 Die Bilder auf der rechten Seite zeigen einen exemplarischen Überblick über den am Lehrstuhl etablierten Forschungsansatz.

Keywords/Index:

Anfangsrisslänge, initial crack length, Anrisslebensdauer, crack initiation life, Arc-Sin-Transformation, arc-sin-transformation, Ausfallsquote, failure rate, Beanspruchung, loading, Belastungsart, type of loading, Biegung, bending, Bruchmechanik, fracture mechanics, Chaboche Modell, Chaboche model, Charge, batch, Dauerfestigkeit, endurance limit, Dehngrenze, yield limit, Dehnrate, strain rate, dehnungsbasiert, strain based, Dehnungswöhlerkurve, strain life curve, DMS, strain gage, Ecklastspielzahl, corner load cycle, Eigenspannung, residual stress, Einsatzhärten, case hardening, Ermüdungsriss, fatigue crack, Extensometer, extensometer, Extremwertverteilung, extreme value distribution, Faserverbundwerkstoff, fibre reinforced material, FAT Klasse, FAT class, FEM, FEM, Festigkeit, strength, Festigkeitshypothese, fatigue strength hypothesis, Finite-Element-Berechnung, finite element calculation, Formoptimierung, shape optimization, Formzahl, stress concentration factor, geometrischer Größeneinfluss, geometrical size effect, Größe, size, Größeneinfluss, size effect, Gumbel-Verteilung, Gumbel distribution, Gusseisen, cast iron, Haigh Diagramm, Haigh diagram, HCF, HCF, Hochtemperatur, high temperature, Induktionshärten, induction hardening, Kaltumformen, cold forming, Kerbe, notch, Kerbeinfluss, notch effect, Kerbempfindlichkeit, notch sensitivity, Kollektiv, load spectra, Kriechen, creep, Kurzzeitfestigkeit, low-cylce fatigue, LCF, LCF, Lebensdauer, Lifetime, Lebensdauerabschätzung, Lifetime assessment, Lebensdauerlinie, fatigue life curve, Leichtbau, light weight design, Leichtmetall, light metal, Materialermüdung, material fatigue, Mehrachsige Beanspruchung, Multi-axial fatigue load, Messen, measure, Messtechnik, measurementtechnique, Mikroriss, micro crack, Minerregel, minerrule, Mittelspannung, mean stress, Mittelspannungsempfindlichkeit, mean stress sensitivity, Nachbehandlung, post treatment, Nennbeanspruchung, nominal stress, Normalverteilung, normal distribution, Oberflächenbehandlung, surface treathment, oberflächentechnischer Größeneinfluss, surface technological size effect, plastische Dehnung , plastic strain, Probe, specimen, Probe, specimen, Prüfmaschine, test machine, Rainflow Zählung, rainflow counting, Rauigkeit, Roughness,