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Instrumentierung des Dreipunktbiegeversuchs zur in situ Rissverfolgung

 
: Tschuncky, Ralf; Szielasko, Klaus; Weber, Fabian; Hübschen, Gerhard

:
Volltext urn:nbn:de:0011-n-3072623 (1.2 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 5550e99a6ada332987a915a5fbbdf332
Erstellt am: 23.9.2014


Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. -DGZfP-, Berlin:
ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung. DGZfP-Jahrestagung 2014. CD-ROM : 26.-28. Mai 2014, Potsdam; Kurzfassungen der Vorträge und Posterbeiträge
Berlin: DGZfP, 2014 (DGZfP-Berichtsbände 148-CD)
ISBN: 978-3-940283-61-0
Paper Di.3.B.3, 10 S.
Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (Jahrestagung) <2014, Potsdam>
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BMWi
1501408; Instrumentierung I
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BMWi
1501440; Instrumentierung II
Deutsch
Konferenzbeitrag, Elektronische Publikation
Fraunhofer IZFP ()

Abstract
Bei der Auslegung kerntechnischer Anlagen erfordert das Basissicherheitskonzept eine Absicherung der Werkstoffqualität hinsichtlich Zähigkeit und Sprödbruchanfälligkeit. Deshalb wird beispielsweise im Rahmen von Dreipunktbiegeversuchen an Single Edge Bending (SE(B))-Proben das Wachstum eines zuvor definiert eingebrachten Schwingrisses unter definierten Lastbedingungenaufgenommen und analysiert. Derartig standardisierte bruchmechanische Versuche sind der vorgeschriebene Weg um das Werkstoffverhalten zu beschreiben und zu bewerten. Die daraus erhaltenen Werkstoffkenngrößen unterliegen jedoch einer hohen Streuung, was dazu führt, dass hohe Sicherheitsmargen bei der Komponentenauslegung erforderlich werden. Die sich dem Versuch anschließenden aufwändigen Ermittlungen der Werkstoffkennwerte wie z.B. die Rissinitiierung oder das Risswachstum bedingen eine Versuchsdurchführung mit zeitaufwändigen Teilentlastungen. Im Rahmen zweier vom BMWi geförderten Vorhaben konnte gezeigt werden, dass eine zusätzliche Instrumentierung von SE(B)-Versuchen mit elektromagnetischen Ultraschallwandlern (EMUS-Wandlern) und Giant Magnetoresistance- (GMR-) Streufluss-Sensoren in situ Informationen z.B. über den Zeitpunkt der Rissinitiierung und den Rissfortschritt liefern kann. In dem ersten Vorhaben wurde die prinzipielle Machbarkeit der Instrumentierung aufgezeigt. Im Folgevorhaben wurden die Verfahrensansätze weiterentwickelt und an einer größeren Probenzahl statistisch abgesichert. Zu den Weiterentwicklungen in dem zweiten Vorhaben zählen die Entwicklung und der aktive Einsatz von fokussierenden EMUS-Sende-Wandlern, der zusätzliche passive Einsatz von EMUS-Wandlern als Schallemissions-Empfänger sowie der Betrieb aller EMUS-Wandler (aktiv und passiv) mit einem Prüfsystem im zeitlichen Multiplex und die Verwendung eines 32-Kanal-Streufluss-Linien-Arrays aus GMR-Magnetometern anstatt eines vierkanaligen Arrays aus GMR-Gradiometern.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-307262.html