16-08-5120-vl Hochtemperaturwerkstoff- und Bauteilverhalten

Lehrende: Prof. Dr.-Ing. Matthias Oechsner

Veranstaltungsart: Vorlesung

Orga-Einheit: FB16 Maschinenbau

Anzeige im Stundenplan: HochtempWerkstoff

Fach:

Anrechenbar für:

Semesterwochenstunden: 3

Unterrichtssprache: Englisch

Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -

Digitale Lehre:
moodle

Lehrinhalte:
Materialmodellierung:

• Grundlagen und Hintergründe zur zyklischen, ratenunabhängigen Plastizität: Verfestigung, Bauschinger-Effekt, Masing-Verhalten, Memory-Verhalten (Zyklische Plastizität)
  
• Grundlagen zur Beschreibung temperaturinduzierter ratenabhängiger Plastizität bzw. Viskoplastizität (Kriechen)
  
• Grundsätzlicher Aufbau und Kategorien von Materialmodellen innerhalb der strukturmechanischen Simulationslösung „Finite Elemente Methode“ (FEM)
  
• Implementierung von zyklischer Plastizität und Kriechen innerhalb der FEM: Inkrementelle Theorie vs. Deformationstheorie
  
• Beispielhafte Anwendung innerhalb der FEM-Systeme ANSYS und ABAQUS
  

• Einführung des Begriffs „Schädigung“ & mikrostrukturelle Aspekte
  
• Grundlagen zum Einfluss von Mittelspannung, Mehrachsigkeit und zusammengesetzter Belastung
  
• Phänomenologische Beschreibung von Kriechermüdungsinteraktion
  
• Konstitutive, vereinheitlichte Material- und Schädigungsmodelle
  
• Beispielhafte Anwendung im Rahmen von Lebensdaueranalysen
  

• Grundlagen zur Kriechbruchmechanik
  
• Grundlagen zum Rissschließverhalten: Formen, analytische und numerische Beschreibungen
  
• Grundlagen zur numerischen Beschreibung von Rissen innerhalb der FEM in 2D und 3D
  
• Beispielhafte Anwendung im Rahmen von Schadensfallbewertungen
  

Literatur:

• Bürgel, Ralf : Handbuch Hochtemperaturwerkstofftechnik, Vieweg Verlag
  
• Rößler, Joachim:Mechanisches Verhalten der Werkstoffe, Teubner Verlag
  
• Illschner, B.: Hochtemperaturplastizität, Springer Verlag
  
• DUBBEL : Taschenbuch für den Maschinenbau
  
• Lechner, Seume: Stationäre Gasturbinen, Springer Verlag
  
• www.grantadesign.com, Teaching Toolkit for Materials and Process Education
  
• Berger, C., A. Scholz, F. Müller, M. Schwienheer: Creep fatigue behaviour and crack growth of steels, In: Abe, F., Kern, T. U., Viswanathan R. (Eds): Creep-resistant steels (2008, First Ed.), Chambridge, Woodhead Publishing Limited, ISBN 978-1-84265-129-2, pp. 446/471
  

Voraussetzungen:
Grundlegende werkstoffkundliche Kenntnisse aus den Vorlesungen der Werkstoffkunde oder der Materialwissenschaften sind erforderlich.

Erwartete Teilnehmerzahl:
40

Weitere Informationen:
Termine, weitere Informationen, sowie die Unterlagen der Vorlesungen und Übungen werden ausschließlich auf dem E-Learning-Portal Moodle (http://moodle.mpa-ifw.tu-darmstadt.de) des Fachgebietes Werkstoffkunde veröffentlicht.

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