Projektbereich A: Gekoppelte Effekte

Der Projektbereich A befasst sich mit dem Einfluss von gekoppelten Effekten auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Werkstoffen. Unter gekoppelten Effekten werden in diesem Vorhaben Effekte verstanden, welche auf den kombinierten Einfluss von verschiedenen Verarbeitungs- und Bearbeitungsschritten, die ein Werkstoff bis zum fertigen Bauteil durchläuft, zurückzuführen sind. Von besonderem Interesse sind in diesem Forschungsverbund jene gekoppelten Effekte, welche aufgrund von Wechselwirkungen zu nicht vorhersehbaren Eigenschaften des Werkstoffs führen. Diese sind evtl. geeignet, eine eindimensionale Steigerung z. B. der Festigkeit zu bewirken, dabei kann sich aber z. B. ein vorzeitiges Versagen oder ein anderes Versagensverhalten ergeben. Sicher und zuverlässig ist ein Werkstoff nur dann, wenn diese Wechselwirkungen bekannt sind (also eine mehrdimensionale Betrachtung erfolgt) und ein Werkstoff entsprechend unsensibel, d. h. robust bezüglich der Eigenschaften auf sie reagiert. Der Mensch hat durch die Festlegung von Bearbeitungsschritten, deren Reihenfolge und Ausführung, die Werkstoffauswahl usw. einen großen Einfluss auf die gekoppelten Effekte. In diesem Sinne sollen die gekoppelten Effekte auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit unter besonderer Berücksichtigung des Faktors Mensch untersucht werden. Dabei sind auch Änderungen auf kleinster struktureller Ebene eingeschlossen wie Verunreinigungen im Gefüge. Folgend sind alle Teilprojekte (TP) aufgelistet, die innerhalb dieses Projektbereichs bearbeitet werden sollen.


Teilprojekt A1: Faktor Mensch - Entwicklung neuer Methoden

  • Prof. Dr. Oliver Sträter
  • Beteiligte Teilprojekte: B4

Zur Einbeziehung des Faktors "Mensch" soll ein Verfahren zur Berücksichtigung menschlicher Entscheidungen entlang der Prozesskette vom Rohstoff bis zur Werkstoffanwendung entwickelt werden. >>mehr


Teilprojekt A2: Bauteilrandzonen – Herstellung beanspruchungsangepasster Eigenschaftsprofile

  • Prof. Dr. Berthold Scholtes
  • Prof. Dr. Thomas Niendorf
  • Torben Oevermann, M.Sc.
  • Beteiligte Teilprojekte: A1, A4, B4, C2, C3, C4

Die gezielte Einstellung von Material- und Bauteileigenschaften durch angepasste Fertigungsparameter entlang der Prozesskette bis zum Endprodukt ist heute Stand der Technik. In diesem Zusammenhang kommt Bauteilrandzonen eine zentrale Bedeutung zu, weil sie in der Regel höchstbeanspruchte Bereiche darstellen und gleichzeitig aufgrund von Kerbwirkungen, der Oberflächenrauheit oder von Korrosionseinflüssen Orte des Schadensausgangs sind. >>mehr


Teilprojekt A3: Mineralische Klebstoffe für Hochleistungsbetone

  • Prof. Dr. Bernhard Middendorf
  • Beteiligte Teilprojekte: A1, A2, B3, B4
  • Assoziierte Partner: Prof. Dr. Ekkehard Fehling

Bei hoch beanspruchten Bauteilen lassen sich die Spannungskonzentrationen innerhalb der Fuge durch Klebeverbindungen, verglichen mit mechanischen Verbindungstechniken, deutlich reduzieren. >>mehr


Teilprojekt A4: Intrinsische und extrinsische Fehler in Al-Gussbauteilen

  • Prof. Dr. Angelika Brückner-Foit
  • Beteiligte Teilprojekte: A3, B2, B4, C3, C5
  • Assoziierte Partner: Prof. Dr. Martin Fehlbier

Gussteile aus Aluminium haben eine inhomogene Mikrostruktur, wobei des Gefüge an der Bauteiloberfläche deutlich homogener ist als im Bauteilinneren. Dies führt unter schwingender Belastung dazu, dass sich Risse teilweise erst unter der Oberfläche bilden und folglich Volumendefekte bei der Bestimmung der Lebensdauer eine Rolle spielen können. Die Beschreibung von Rissentstehung und Risswachstum von inneren Fehlern kann nicht mit den Werkstoffkenngrößen erfolgen, die mit standardisierten Proben ermittelt wurden, da die Wechselwirkung mit der Atmosphäre bei diesen Prozessen eine entscheidende Rolle spielt. >>mehr