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Über das Wachstum von Rissen

14.01.2004 - (idw) Fachhochschule Brandenburg

Vortrag in der "Hochschulreihe" der Fachhochschule Brandenburg

Risse sind allgegenwärtig, man sieht sie täglich in Wänden oder Straßen. Auch in vielen technischen Bauteilen sind sie zu finden. Unter anderem aus sicherheitsrelevanten und wirtschaftlichen Gründen sind Erkenntnisse über das Wachstum von Rissen sehr bedeutsam. In der Veranstaltung "Vorhersage des Ermüdungsrisswachstums in Bauteilen und Strukturen", die am Mittwoch, 21. Januar 2004, um 19.00 Uhr im Hörsaal 027 des Informatikzentrums der Fachhochschule Brandenburg (Magdeburger Straße 50)im Rahmen der "Hochschulreihe" stattfindet, wird Prof. Dr.-Ing. habil. Hans-Albert Richard von der Fachgruppe Angewandte Mechanik der Universität Paderborn detailliert auf die Problematik eingehen.

In vielen Bereichen der Technik werden Bauteile und Strukturen nach der klassischen Festigkeitslehre ausgelegt. Diese Vorgehensweise führt in der Regel zu betriebsfesten Konstruktionen. Doch trotz der Anwendung der bekannten Konzepte der Festigkeitsberechnung kann es zum Versagen von Maschinen und Anlagen kommen. Ursachen hierfür sind Fehler oder Risse in der Struktur. Unter Rissen versteht man lokale Materialtrennungen, die z.B. durch den Herstellungsprozess, den Transport oder den Betrieb von Maschinen und Anlagen hervorgerufen werden können. Diese Risse können sich stabil oder sogar instabil ausbreiten, obwohl die Festigkeitsgrenzen des Bauteils nicht erreicht bzw. nicht überschritten werden.

Die Beurteilung derartigen Risswachstums ist mit den klassischen Methoden der Festigkeitslehre nicht möglich. Erforderlich sind völlig neue Konzepte, welche die Intensität des Spannungsfeldes an der Rissspitze und den Widerstand des Materials gegen Risswachstum berücksichtigen. Ermüdungsrisswachstum, d.h. Risswachstum infolge zeitlich veränderlicher Belastung, verkürzt i.A. die Lebensdauer eines Bauteils und ist daher aus technischen aber auch aus wirtschaftlichen Gründen von großer Bedeutung.

Der Vortrag vermittelt sowohl Grundlagenkenntnisse als Spezialkenntnisse des Ermüdungsrisswachstums und behandelt experimentelle und numerische Simulationsmethoden. Anschließend werden bruchmechanische Untersuchungen zum ICE-Radreifenbruch vorgestellt.

Die Vorlesungen in der Hochschulreihe stehen allen Interessierten sowie allen Hochschulangehörigen und Studierenden offen.
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