Tuan Phuong NguyenMethodenentwicklung zur Lebensdauerberechnung hinsichtlich thermo-mechanischer Ermüdung (TMF) an motorischen Bauteilen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ISBN: | 978-3-8440-5241-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Series: | Werkstofftechnik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | TMF; thermomechanische Ermüdung; thermomechanical fatigue; Lebensdauerberechnung; Aluminiumgußlegierung; Out-of-Phase; Sehitoglu-Schädigungsmodell; Finite Elemente Methode; FEM | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Type of publication: | Thesis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Language: | German | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pages: | 186 pages | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Figures: | 91 figures | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Weight: | 258 g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Format: | 21 x 14,8 cm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Binding: | Paperback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Price: | 48,80 € / 61,10 SFr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Published: | May 2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Abstract: | Bei der Lebensdauerabschätzung hinsichtlich thermo-mechanischer Ermüdung (TMF) müssen die Maximaltemperatur, die Phasenverschiebung zwischen thermischer und mechanischer Belastung bzw. die Haltezeit bei der Maximaltemperatur berücksichtigt werden. Hier werden zwei Berechnungsansätze entwickelt, überprüft und validiert. Beiden Ansätzen geht eine FEM-Simulation des elastisch-plastischen Materialverhaltens voraus. Für die Beschreibung des Materialverhaltens wird das nichtlineare elastoplastische Materialmodell mit kinematischer Verfestigung verwendet. Für das Lebensdauerverhalten bzw. die Ermittlung der Bruchlastspielzahl mit den Ergebnissen der FEM-Simulation werden zwei Ansätze untersucht. Im ersten Schädigungsparameter repräsentiert die maximale Länge eines Mikrorisses im Werkstoff die Schädigung. Dabei ist 90% der Lebensdauer auf das Wachstum der Mikrorisse zurückzuführen. Im zweiten Ansatz von NEU/SEHITOGLU besteht die TMF-Schädigung aus den Anteilen mechanische Ermüdungsschädigung, Oxidations- und Kriechschädigung. Beide Berechnungsansätze lieferten gute Ergebnisse im Vergleich zum Experiment. In this work two approaches for the TMF (thermo-mechanical Fatigue) lifetime prediction were used. Both approaches are based on a nonlinear stress analysis using the elastoplastic material model of CHABOCHE. The lifetime is calculated using two fatigue criteria. The first approach is the fracture mechanics based damage parameter. It assumes that the maximum length of a microcrack represents the damage and TMF lifetime is dominated by microcrack growth. The second damage is model proposed by NEU/SEHITOGLU which describes TMF in terms of mechanical damage, creep damage and oxidation damage. Both approaches show good agreement between experiment and simulation. |