Forschung

 

Im Labor für Werkstoffprüfung und Metallografie Regensburg finden eine vielzahl wissenschaftlicher Arbeiten statt. Es werden sowohl Promotionsvorhaben, Forschungs- und Entwicklungsprojektarbeiten als auch Bachelor- und Masterarbeiten durchgeführt. Einen Auszug aktueller Arbeiten finden Sie hier:
 
————————————————————————————————————————————————————–
 
“Modellierung des thermomechanischen Ermüdungsverhaltens einkristalliner Nickelbasis-Superlegierungen basierend auf einem physikalischen Ansatz”

 

IMG_1161
Franz Wilhelm, M. Sc.
 
Kooperative Promotion
 
Prof. Dr. Hammer, Fakultät Maschinenbau, HS Regensburg
 
Prof. Dr. Glatzel, Lehrstuhl Metallische Werkstoffe, Universität Bayreuth
 
Dr. Affeldt, MTU Aero Engines GmbH, München

————————————————————————————————————————————————————–
 
“Implementierung des Chaboche-Modells in Abaqus über die UMAT-Schnittstelle”

Wagner_Masterarbeit
Masterarbeit von Martin Wagner, B. Eng.
 
Zur Modellierung des viskoplastischen Materialverhaltens der Aluminiumgusslegierung AlSi7Mg wird das temperaturabhängige Chaboche-Modell verwendet. Um dreidimensionale Bauteile dieses Materials mit der FEM-Software Abaqus berechnen zu können, ist das Chaboche-Modell in Abaqus zu implementieren, da es standardmäßig nicht zur Verfügung steht. Die Implementierung erfolgt über die UMAT-Schnittstelle. Die Programmierung von UMAT-Dateien erfolgt in FORTRAN 77.

————————————————————————————————————————————————————–
 
“Analyse des Rissnahfeldes einer CT-Probe mit der Methode Finiter Elemente”

Sturm_Masterarbeit
Masterarbeit von Johannes Sturm, B. Eng.
 
Mit den heutigen Kenntnissen ist es für verschiedenste Belastungszustände möglich, die Gegebenheiten an Bauteilen durch Simulation nachzubilden. Dabei wird insbesondere auf die Bewertung der Gefährlichkeit von Rissen wert gelegt. Das Wissen wann bei einem gegebenen Anriss das Bauteilversagen eintritt, ist wichtig für die Planung von Wartungsintervallen und somit zur Aufwands- und Kostenoptimierung. Ein wichtiges Werkzeug dabei ist die Finite-Elemente-Methode. Während in der konventionellen Arbeit mit dieser Methode lediglich Spannungen und Verformungen mit homogenem Materialverhalten simuliert werden können, ist es durch die Arbeit von Belyschko und Black mit der Extended-Finite-Elemente Methode möglich, Risse an kritischen Bauteilstellen zu simulieren. Als Werkstoff für die CT-Probe wird die Aluminiumgusslegierung AlSi7Mg verwendet.

————————————————————————————————————————————————————–
 
“TMF ­- Thermomechanische Ermü­dung eines Stahlwerkstoffes “

Bauer
Bachelorarbeit von Andreas Bauer
 
Konstruktionswerkstoffe – meist Metalle und Legierungen – werden häufig durch periodisch wechselnde Lasten beansprucht. Als Folge dieser zyklisch mechanischen und zyklisch thermischen Beanspruchung und der daraus resultierenden Wechselverformung kommt es zu einer allmählichen Veränderung der Werkstoff- eigenschaften. Dieses Phänomen wird mit dem Begriff der Materialermüdung bzw. Werkstoffermüdung bezeichnet. Besonders bei Anfahr- und Anschaltvorgängen entstehen im Werkstoff Temperaturgradienten, die zu plastischen Verformungen in spannungs- konzentrierten Zonen führen können. Diese Zonen können schon nach wenigen Zyklen einen Riss initiieren, der im weiteren Verlauf anwachsen und schließlich zum Ermüdungsbruch führen kann. Bei der Hochtemperaturermüdung sind besonders zeitabhängige Vorgänge wie z. B. Hochtemperaturkorrosion, Kriechen sowie Gefüge oder Phasenänderungen zu berücksichtigen.

————————————————————————————————————————————————————–
 
“Kriechversuche unter konstanter Spannung an einer Aluminiumgusslegierung”

oberstaller
Bachelorarbeit von Maximilian Oberstaller
 
Die Senkung des Kraftstoffverbrauchs und die Verminderung des CO2 Ausstoßes sind die heutigen Schlagwörter der Automobilindustrie. Das für Verbrennungsmotoren größte Einsparvermögen weist das Konzept „Downsizing“ auf. Darunter versteht man allgemein die Senkung des Hubvolumens bei gleichzeitiger Leistungssteigerung. Um den Leistungsabfall bei kleinerem Motorhubvolumen kompensieren zu können, wird der maximale effektive Mitteldruck und die Temperatur angehoben. Dies hat zur Folge, dass die Motorkomponenten einer höheren thermischen und mechanischen Belastung ausgesetzt sind. Deshalb ist es notwendig, höher belastbare Werkstoffe für den Motorenbau zu untersuchen. In dieser Arbeit wird ausgehend von dieser Entwicklung zu höheren Beanspruchungen im Motorbereich eine Aluminium-Gusslegierung auf ihr Kriechverhalten experimentell untersucht.

————————————————————————————————————————————————————–