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Wissenschaftliche Arbeiten
Abschlussarbeiten
[Mai. 2019 Aktuell] Bachelor-Abschlussarbeit: Lebensdauerberechnung mittels SteBLife
Aufgabenstellung:
Zur Ermittlung von Wöhlerkurven ist i.d.R. eine große Anzahl an Ermüdungsversuchen erforderlich, weswegen eine Vielzahl unterschiedlicher Methoden zur Lebensdauerberechnung entwickelt wurden. Die am LZfPQ entwickelte SteBLife (Stepped Bar Fatigue Life Calculation) Methode nutzt hierbei eine Kombination aus Verfahren der zerstörungsfreien und der zerstörenden Prüfung, wodurch ein deutlicher Informationsgewinn gegenüber der konventionellen Vorgehensweise zur Ermittlung von Ermüdungsdaten erzielt werden kann. Die Werkstoffinformationen die mittels ZfP-basierter Verfahren unter statischer, quasistatischer und zyklischer Beanspruchung erfasst werden können, werden zur Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens genutzt und dienen als Eingangsgröße für die SteBLife-Methode. Als Versuchswerkstoff wird der Vergütungswerkstoff C15E eingesetzt, an dem bereits konventionelle Einstufenversuche mit Hourglass-Proben durchgeführt wurden sind.
Im Rahmen dieser studentischen Arbeit sollen die Potentiale von SteBLife an weiteren Werkstoffen validiert werden. Hierfür wird die Werkstoffantwort entlang einer gestuften Ermüdungsprobe mittels einer Infrarotkamera erfasst.
Ansprechpartner: Haoran Wu, M. Sc. E-Mail: haoran.wu(at)uni-saarland.de
Werkstoffcharakterisierung durch den Einsatz von Mikromagnetik
Aufgabenstellung:
Im Rahmen dieser studentischen Arbeit soll ein auf Hall-Sonden und Joch basierender magnetischer Sensor sowie eine unter National Instruments LabView programmierte Messdatenerfassungssoftware auf die Prüfaufgabe angepasst und weiterentwickelt werden. Die Validierung des Messsystems erfolgt an Werkstoffproben der allgemeinen Baustähle S235 und S355 mit bekannten mechanischen Werkstoffeigenschaften. Zur Bereitstellung einer Interpretationsbasis der aufgenommenen Messdaten sollen darüber hinaus Schliffproben hergestellt werden, die im Rahmen dieser studentischen Arbeit hinsichtlich der Textur- und chemischen Eigenschaften untersucht werden sollen. Zur Validierung werden die Ergebnisse mit einem vorhandenen handelsüblichen MikroMach Systems verglichen.
Erstellung synthetischer Wechselverformungskurven mittels ZfP-basierter Daten-Basen
Aufgabenstellung:
Die Lebensdauer zyklisch beanspruchter Proben wird insbesondere durch die Beanspruchung, den Werkstoffzustand, die Umgebungsbedingungen und die Geometrie beeinflusst. Die Werkstoffreaktion wird üblicherweise als Funktion der Zyklen in Form von Wechselverformungskurven aufgetragen, woraus sich in Abhängigkeit von der Beanspruchung wichtige werkstoffmechanische Zusammenhänge ableiten lassen. Hierauf aufbauend bilden diese eine wichtige Grundlage für Lebensdauerberechnungsmethoden, bspw. die am LZfPQ entwickelten StressLife-, StrainLife- und SteBLife-Methoden.
Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Methode zur Erstellung synthetischer Wechselverformungskurven entwickelt und mittels einer vorliegenden/zu erstellenden Datenbasis validiert werden. Das Model soll zunächst auf unlegierte (und niedriglegierte) C-Stähle mit einer kfz-Gitterstruktur für normalisierte, vergütete und gehärtete Werkstoffzustände beschränkt werden. Als Eingangsgrößen sollen sowohl Berechnungsergebnisse aus den o.g. Lebensdauerberechnungsmethoden, als auch (quasi-)statische Kennwerte sowie aus der Literatur abgeleitete Zusammenhänge, wie bspw. das Kohlenstoffäquivalent genutzt werden.