abgeschlossene Promotionen & Habilitationen
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Erfassung der Einflüsse Temperatur und Porosität für Mg-Druckgusslegierungen im Örtlichen Konzept
Art der Abschlussarbeit
Dissertation
Autoren
- Fuhrmann, Katrin
Betreuer
- Prof. Dr.-Ing. habil. Karl Ludwig Kotte
Abstract
Mg-Druckgusslegierungen sind aufgrund ihrer geringen Dichte potenzielle Leichtbauwerkstoffe. Ihre Festigkeitseigenschaften werden durch erhöhte Temperatur und die druckgussprozessbedingte Porosität maßgeblich beeinflusst. Zur Auslegung zyklisch belasteter Mg-Druckgussbauteile für eine begrenzte Betriebsdauer kann das Örtliche Konzept verwendet werden. Im Örtlichen Konzept nimmt das zyklische Werkstoffverhalten eine zentrale Rolle ein. Es umfasst das zyklische Verformungsverhalten und das zyklische Ermüdungsverhalten. Das zyklische Verformungsverhalten wird mit der zyklischen Spannungs-Dehnungs-Kurve beschrieben und das zyklische Ermüdungsverhalten mit der Dehnungs-Wöhler-Linie. Zur Beschreibung des zyklischen Werkstoffverhaltens werden die zyklische Spannungs-Dehnungs-Kurve für das Verformungsverhalten und die Dehnungswöhlerlinie für das Ermüdungsverhalten verwendet. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Einflüsse Temperatur und Porosität auf das zyklische Werkstoffverhalten der Mg-Druckgusslegierungen AZ91 und AM50 quantitativ zu erfassen. Dazu wird ein objektives Regressionsverfahren ermittelt, mit dem die zyklische Spannungs-Dehnungs-Kurve und die Dehnungs-Wöhler-Linie gemeinsam unter Einhaltung der Kompatibilitätsbedingungen aus den Daten einer Versuchsreihe regressiert werden können. Des Weiteren wird eine Methodik entwickelt, mit der Ansätze zur quantitativen Erfassung von Einflüssen auf das zyklische Werkstoffverhalten aus Versuchsdaten abgeleitet werden können. Diese Methodik wird zur Untersuchung der Einflüsse Temperatur und Porosität auf das zyklische Werkstoffverhalten der Mg-Druckgusslegierungen AZ91 und AM50 angewendet. Die Untersuchungsergebnisse und deren Validierungen werden in dieser Arbeit vorgestellt.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Lebensdauervorhersage nach dem örtlichen und nach dem Nennspannungskonzept
Zugeordnete Forschungsprojekte
- Übertragbarkeit von Magnesium-Werkstoffdaten auf Bauteile unter komplexen Betriebsbeanspruchungen - Mg-Bauteilverhalten II
Schlagwörter
Lebensdauervorhersage, Bauteilverhalten
Berichtsjahr
2010