Das Projekt "Werkstoffmechanisches Verhalten von postulierten Anrissen in druckfuehrenden Komponenten mit vorbeanspruchter Rissspitze bei Belastung infolge rascher Abkuehlvorgaenge - Schwerpunkt: Einfluss und Bedeutung der Mikrostruktur und der Mikrogeometrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau, Institut für Werkstofftechnik und Werkstoffprüfung durchgeführt. Eingeordnet in einen Forschungsverbund mit der Materialpruefungsanstalt der Universitaet Stuttgart, dem Fraunhofer-Institut fuer Werkstoffmechanik Freiburg, der Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung Berlin und der Gesellschaft fuer Reaktor- und Anlagensicherheit Koeln war es das Ziel dieses Vorhabens, die mikrostrukturellen Ursachen des WPS-Effektes in Abhaengigkeit von den verschiedenen Einflussfaktoren (Werkstoffzustand, Vorbeanspruchung, Lastpfade) aufzuklaeren und damit einen Beitrag zu einem allgemeinen Erklaerungsmodell mit quantitativen Aussagen zu liefern. Im einzelnen wurden folgende experimentelle Untersuchungen durchgefuehrt: 1. Mikrostrukturelle Untersuchungen zur Verformungsalterung nach unterschiedlicher mechanischer bzw. thermozyklischer Vorbeanspruchung. 2. Quantitative mikrofraktographische Untersuchungen zum Bruchmechanismus nach einer warmen Vorbeanspruchung. 3. Anwendung des instrumentierten Kerbschlagbiegeversuchs zum Nachweis des WPS-Effektes bei schlagartiger Beanspruchung. 4. Roentgenografische Bestimmung der Eigenspannungsfelder an der Rissspitze nach Vorbeanspruchung.
Das Projekt "Lastfolgeeffekte bei experimentellen Methoden der Lebensdauerermittlung und -vorhersage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik, Fachgebiet Werkstoffmechanik durchgeführt. Ungenauigkeiten bei einer rechnerischen Vorhersage von Anrisslebensdauern sind nach dem heutigen Stand der Erkenntnis vor allem darauf zurueckzufuehren, dass der Lastfolgeeinfluss auf den Schaedigungsverlauf derzeit quantitativ kaum erfassbar ist. Es werden daher experimentelle Vorhersagemethoden untersucht und bewertet, bei denen der Beanspruchungsverlauf an der anrissgefaehrdeten Stelle eines Bauteils an einem glatten Probenstab simuliert und damit die Aussage ueber Schaedigungs- und Versagensverhalten vom Werkstoffelement selbst geliefert wird. Ein zweiter Aspekt des Lastfolgeeinflusses wird mit der Frage der Kuerzung (Omission) von Betriebslastfolgen, die fuer die Pruefung von Bauteilen eingesetzt werden, aufgegriffen. Die Beurteilung und Trennung von 'schaedigungsrelevanten' und 'nicht schaedigungsrelevanten' Schwingspielen bildet hier ein Hauptproblem. Hierzu wird ein Verfahren auf der Basis der oertlichen Konzepte entwickelt und in Versuchsreihen fuer zwei Lastfolgen und zwei Werkstoffe durch Gegenueberstellung fuer gekuerzte und Originallastablaeufe ueberprueft. Ein solches Verfahren erscheint auch fuer den Anwender unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit von Interesse.
Das Projekt "Thermische Ermuedung von Hochtemperaturbauteilen II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fakultät Maschinenwesen, Institut für Energiemaschinen und Maschinenlabor durchgeführt. Bauteile von Hochtemperatur-Kraftwerkskomponenten (Rotoren, Gehaeuse, Armaturen u.a.) unterliegen neben der stationaeren Primaerbeanspruchung (Innendruck, Fliehkraft) einer hohen Sekundaer-(Ermuedungs-)beanspruchung beim An- und Abfahren sowie bei Lastaenderungen. Durch die ueberlagerten anisothermen Sekundaerbelastungen kommt es zu deutlich beschleunigten Verformungs- und Schaedigungsablaeufen (Kriechratchetting). Fuer die analytische Beschreibung dieser zeit- und belastungsabhaengigen Schaedigungsvorgaenge existieren bisher nur unzureichend abgesicherte Ansaetze. Durch Untersuchungen an Modellkoerpern aus dem neuentwickelten hochwarmfesten Strahlguss G-X 12 CrMoWVNbN 10 1 1 bei weitgehend realitaetsnahen Bauteilbeanspruchungen und Korrelationen inelastischer Verformungen und Dehnungen zwischen Experimenten und begleitenden viskoplastischen FEM-Beanspruchungsberechnungen gelang es, Kriechratchetting-Effekte experimentell und numerisch quantitativ zu erfassen. Auf Grundlage der durch die Modellkoerperversuche ueberprueften viskoplastischen FEM-Codes werden Empfehlungen fuer die Vorgehensweise bei Beanspruchungsanalysen kriechratchettingsbelasteter Bauteile abgeleitet. Ein weiteres Ergebnis des Vorhabens besteht darin, dass die Erschoepfungshypothese nach Couseran als geeignete handhabbare Methode der konservativen Bewertung von Kriechratchetting-Beanspruchungen verfifiziert wurde.