Record #519454

DFG project G:(GEPRIS)130242324

SPP 1466: Unendliche Lebensdauer für zyklisch beanspruchte Hochleistungswerkstoffe

Coordinator	Professor Dr.-Ing. Hans Jürgen Christ
Grant period	2010 - 2019
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)130242324

Note: Ziel des Schwerpunktprogramms ist die Aufklärung der bei sehr hohen Lastspielzahlen ablaufenden Schädigungsprozesse, deren mechanismenbasierte Modellierung und die Entwicklung zuverlässiger und treffsicherer Lebensdauervorhersagekonzepte für Bauteile mit quasi unendlicher Lebensdauer. Unendliche Lebensdauer steht für eine geforderte Lebensdauer über 10E8 Belastungszyklen (VHCF = Very High Cycle Fatigue), was mit Standardprüfsystemen in sinnvollen Zeiträumen experimentell nicht erfassbar ist und deshalb in der Ingenieurpraxis bei der Bauteilberechnung allenfalls durch hohe Sicherheitsfaktoren zulasten einer optimierten werkstoffgerechten Dimensionierung berücksichtigt wird. Innerhalb des Schwerpunktprogramms erfolgt eine Fokussierung auf drei Werkstoffgruppen, die im Hinblick auf die Relevanz der VHCF-Beanspruchung von besonderer Bedeutung sind: metallische Konstruktionswerkstoffe, Werkstoffe für miniaturisierte, mechanisch beanspruchte Systeme und endlosfaserverstärkte Polymere (CFK, GFK). Werkstoffgruppenübergreifend sind materielle und strukturelle Diskontinuitäten, die aus etablierten Fertigungsprozessen resultieren, sowie der Größeneinfluss von besonderem Interesse. Die in stark verzahnter Weise in ihrer Gesamtheit zu bearbeitenden Aufgabenbereiche des Schwerpunktprogramms umfassen (1) die vollständige Beschreibung des Schädigungsverhaltens im VHCF-Bereich unter anwendungsrelevanten Beanspruchungssituationen, (2) die Beschreibung der tatsächlichen betriebsbedingten VHCF-Beanspruchung und deren experimentelle Abbildung im Laborversuch an Hochfrequenzprüfständen, (3) die Entwicklung, Modellierung und Anwendung von Messmethoden zur Erfassung der globalen und räumlich verteilten lokalen Beanspruchungen während der Hochfrequenzermüdung, (4) die Entwicklung physikalisch basierter und experimentell verifizierter Lebensdauerberechnungskonzepte unter Berücksichtigung konkurrierender Rissbildungs- und -ausbreitungsmechanismen und die (5) die Erweiterung bzw. Neuentwicklung von Bemessungskonzepten höchster Genauigkeit für Bauteile mit Beanspruchungen im VHCF-Bereich. Durch Erreichen der Ziele des Schwerpunktprogramms kann ein wertvoller Beitrag zur Ressourcenschonung und zur Erhöhung der Ausfallsicherheit von Komponenten und Systemen geliefert werden. Darauf aufbauend lassen sich zukünftig richtungsweisende Empfehlungen für Werkstoffneuentwicklungen und Vorgaben zur Neugestaltung von Produktfreigabeprozessen generieren.

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Record created 2023-02-02, last modified 2024-09-27

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