TY - THES

T1 - Charakterisierung, Modellierung und Simulation des thermo-mechanischen Ermüdungsverhaltens von CuCo2Be

AU - Prillhofer, Bernd

N1 - nicht gesperrt

PY - 2006

Y1 - 2006

N2 - Zyklische Belastungen bei konstanter oder veränderlicher Temperatur an metallischen Bauteilen verursachen eine komplexe Schädigungsentwicklung. Viele Bauteile wie z.B. im Bereich der Metallurgie und speziell im Motorenbau unterliegen häufig dieser komplexen thermo-mechanischen Belastung. Die permanente Weiterentwicklung des Einsatzgebietes führt zu Leistungssteigerungen und somit teilweise zu höheren Betriebstemperaturen im Werkstoff. Zusätzliche Ausdehnungsbehinderungen aufgrund der vorgegebenen geometrischen Verhältnisse führen zu erheblichen mechanischen Zusatzbelastungen und somit zu der so genannten thermo-mechanischen Ermüdung (TMF) des Werkstoffes. Mit Hilfe von experimentellen Untersuchungen, in Kombination mit einer systematischen Variation der relevanten Einflussfaktoren, kann ein empirisches Materialmodell entwickelt werden und bildet die Basis für die Berechnung der Lebensdauer von thermo-mechanisch beanspruchten Bauteilen. In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Einflüsse im isothermen Kurzzeitfestigkeitsbereich und unter thermo-mechanischer Beanspruchung für die Kupferlegierung CuCo2Be untersucht. Mit Hilfe der dadurch gewonnen Erkenntnisse kann das zyklische Verformungsverhalten über ein nichtlineares kombiniertes Materialmodell beschrieben werden. Weiters kann mit einem entwickelten Lebensdauermodell durch Verwertung jener durch die Simulation des Belastungszustandes gewonnen Beanspruchungsgrößen, die lokale Lebensdauer des Bauteils abgeschätzt werden.

AB - Zyklische Belastungen bei konstanter oder veränderlicher Temperatur an metallischen Bauteilen verursachen eine komplexe Schädigungsentwicklung. Viele Bauteile wie z.B. im Bereich der Metallurgie und speziell im Motorenbau unterliegen häufig dieser komplexen thermo-mechanischen Belastung. Die permanente Weiterentwicklung des Einsatzgebietes führt zu Leistungssteigerungen und somit teilweise zu höheren Betriebstemperaturen im Werkstoff. Zusätzliche Ausdehnungsbehinderungen aufgrund der vorgegebenen geometrischen Verhältnisse führen zu erheblichen mechanischen Zusatzbelastungen und somit zu der so genannten thermo-mechanischen Ermüdung (TMF) des Werkstoffes. Mit Hilfe von experimentellen Untersuchungen, in Kombination mit einer systematischen Variation der relevanten Einflussfaktoren, kann ein empirisches Materialmodell entwickelt werden und bildet die Basis für die Berechnung der Lebensdauer von thermo-mechanisch beanspruchten Bauteilen. In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Einflüsse im isothermen Kurzzeitfestigkeitsbereich und unter thermo-mechanischer Beanspruchung für die Kupferlegierung CuCo2Be untersucht. Mit Hilfe der dadurch gewonnen Erkenntnisse kann das zyklische Verformungsverhalten über ein nichtlineares kombiniertes Materialmodell beschrieben werden. Weiters kann mit einem entwickelten Lebensdauermodell durch Verwertung jener durch die Simulation des Belastungszustandes gewonnen Beanspruchungsgrößen, die lokale Lebensdauer des Bauteils abgeschätzt werden.

KW - Thermomechanische Ermüdung LCF Materialmodell Lebensdauermodell CuCo2Be

KW - TMF LCF material model lifetime model CuCo2Be

M3 - Masterarbeit

ER -