Characterisation of Residual Stresses using Neutron Diffraction and Finite Element Simulation

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Verifikation von simulierten Eigenspannungen in großen, wasserabgeschreckten Schmiedeteilen. Für die experimentelle Bestimmung der Eigenspannungen in einer geschmiedeten und wasserabgeschreckten Turbinenscheibe, mit einer Dicke von bis zu 25 mm, wurde die Methode der Neutronenstreuung gewählt. Bei der Bearbeitung können die Eigenspannungen zu einem Verzug der Scheibe führen. Wenn infolgedessen die Toleranzen nicht eingehalten werden können, führt dies zum Ausschuss des Bauteils. Aus diesem Grund wird ein finite Elemente Model benötigt, das die Eigenspannungen in geschmiedetem Bauteilen vor der Bearbeitung korrekt simuliert. Die zwei Methoden zur Bestimmung der Eigenspannungen werden komplett unabhängig behandelt, um etwaige gegenseitige Beeinflussungen auszuschließen. Eine detaillierte Parameterstudie zeigt, dass der Wärmeübergangskoeffizient ein Schlüsselparameter des finite Elemente Models ist und dass er von der Oberflächentemperatur des Bauteils abhängt. Der experimentelle Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Homogenität der Eigenspannungsverteilungen und mit der Wiederholbarkeit der Neutronenmessungen. In weiterer Folge wird das Potential des finiten Elemente Models bezüglich eines up-sizing überprüft. Der Vergleich zwischen den experimentell bestimmten Eigenspannungswerten in einer kleinen Modellplatte und denen in der großen Turbinenscheibe mit den entsprechenden simulierten Spannungen zeigt, dass das finite Elemente Mo

Details

Titel in ÜbersetzungCharakterisation von Eigenspannungen mittels Neutronenstreuung und Finiter Elemente Simulation
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2007