Lehrinhalte Werkstoffcharakterisierung II
Werkstoffcharakterisierung II (Wahlpflichtfach)
Teil 1:
Technische Bruchmechanik II
2 SWS Vorlesung, Wintersemester
Experimentelle Methoden zur Bestimmung bruchmechanischer Werkstoffkennwerte
Ermittlung von Werkstoffkennwerten bei statischer und dynamischer Beanspruchung, Typen von Kraft-Kerbaufweitungs-Diagrammen, Anforderungen an die Prüfkörpergeometrie, Bruchflächenanalyse
Bruchmechanische Werkstoffkennwerte
Anwendung der Bruchmechanik in der Werkstoffentwicklung und bei der Erzeugnisbewertung metallischer Werkstoffe, anorganisch-nichtmetallischer Werkstoffe, Polymerwerkstoffe und Verbunde, Spezialwerkstoffe
Bruchsicherheitskonzepte und Anwendungsbeispiele
Bewertung der Bruchsicherheit und Lebensdauerberechnung, Festigkeits-, Verformungs- und Zähigkeitsnachweis
Empfohlene Literatur:
- K.-H. Schwalbe: Bruchmechanik metallische Werkstoffe, Carl-Hanser-Verlag München, Wien, 1980
- H. Blumenauer/G. Pusch: Technische Bruchmechanik, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie
- R. Kienzler: Konzepte der Bruchmechanik, Vieweg Verlag, 1993
- W. Grellmann: in "Handbuch der Kunststoffprüfung", (Hrsg. H. Schmiedel), Carl Hanser Verlag München 1990, S. 139-183
- W. Grellmann: in „Kunststoffprüfung“ (Hrsg. W. Grellmann und S. Seidler) Carl Hanser Verlag München 2004, in Vorbereitung
Teil 2:
Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung
2 SWS Vorlesung, Wintersemester
Einleitung
Ziele und Aufgaben der ZfP, Einteilung und Zuordnung der Prüfmethoden, Grundbegriffe, gesetzliche Regelungen, Normen
Allgemeine Grundlagen der zerstörungsfreien Prüfung
Fehlergrößen, Ungänzen, Defektmechanismen in Werkstoffen, Schadenstoleranz, ZfP-Sensorik
Grundlegende zerstörungsfreie Prüfmethoden - Durchstrahlungsprüfung
Grundlagen der Röntgen- und Gammastrahlung, Erzeugung von Röntgen- und Gammastrahlung, technische Prüfsysteme und Strahlenschutz,
Wechselwirkung bei Materiedurchgang, Schwächungsgesetz, Anwendung in der Defektoskopie, Fehlerdarstellung und Erkennbarkeit
Grundlegende zerstörungsfreie Prüfmethoden – akustische Verfahren
Grundlagen der Ultraschallprüfung, physikalische Gesetzmäßigkeiten, Ultraschallerzeugung, Schallfeldeigenschaften, Materiewechselwirkungen,
Anwendung in der Defektoskopie, Schweißnahtprüfung, Blech- und Wanddickenprüfung, Grundlagen der akustischen Schallemissionsprüfung SEA (A(coustic) E(mission) analysis), physikalische Grundlagen und Messtechnik, Signalverarbeitung,·Anwendung der AE in der Defektoskopie, Bauteil- und Werkstoffdiagnostik
Teil 3: Praktikum Werkstoffprüfung II / (Wintersemester)
Übersicht über die Praktikumsversuche:
- Hybride Methoden der Werkstoffdiagnostik I - SEA und Zugversuch
- Hybride Methoden der Werkstoffdiagnostik II - Videothermographie und Zugversuch
- Laserextensometrie II - Untersuchung des biaxialen Dehnverhaltens mittels Multiscanner
- Laserextensometrie III - Charakterisierung von Schweißnähten
- Charakterisierung des Querdehnverhaltens - Ermittlung der Querkontraktionszahl (Poissonzahl)
- Ultraschall I - Defektoskopie zum Nachweis innerer Ungänzen
- Ultraschall II - Wanddickenmesstechnik zur Charakterisierung der Restlebensdauer
- Ultraschall III - Bildgebende Ultraschallverfahren
- Schallemissionsprüfung II - Ermittlung der Felicity-Rate (Kaisereffekt) bei der SEA
Empfohlene Literatur:
- Blumenauer, H.: Werkstoffprüfung, Dt. Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, Stuttgart 1994
- Steeb, S. (Hrsg.): Zerstörungsfreie Werkstück- und Werkstoffprüfung, Expert-Verlag Ehnigen 1993