Zum Inhalt
Fakultät Maschinenbau
Ermüdungscharakterisierung im Schnelldurchlauf – Kurzzeitprüfung hybrider Strukturen

Entwicklung eines Prüfstands zur Kurzzeitcharakterisierung der Langzeitermüdungseigenschaften (Grenzlastspielzahlen > 100 Mio.) hybrider Strukturen unter Verwendung von 3D-Hochgeschwindigkeitsdeformations- und -hysteresis-Monitoring



Die nachhaltige Auslegung zyklisch beanspruchter Bauteile, hin zu Lastspielzahlen > 100 Mio., ist essentiell für einen umweltfreundlichen Umgang mit Rohstoffen. Um Optimierungspotential aufdecken und gezielt angehen zu können, sind detaillierte Kenntnisse über das ermüdungsabhängige Leistungspotential eines Bauteils bzw. Werkstoffsystems notwendig. An dieser Stelle setzt dieses ZIM-Projekt an mit dem Ziel, für Prüfsysteme mit hohen Prüffrequenzen (> 100 Hz) ein optisches Echtzeit-Messsystem zum Hochgeschwindigkeitsdeformations- und -hysteresis-Monitoring unter Verwendung von digitaler 3D-Bildkorrelation bis zur Marktreife zu entwickeln. Im Rahmen des Projekts erfolgt die Entwicklung an hybriden, umgeformten Leichtbaustrukturen auf thermoplastischer Basis, und wird damit direkt zur Charakterisierung neuartiger, nachhaltigerer Werkstoffsysteme erprobt und evaluiert. Die Echtzeit-Auswertung repräsentativer, individuell einstellbarer Kennwerte zum Ermüdungsverhalten untersuchter Strukturen ermöglicht durch die Kombination mit kurzer Prüfzeit eine weitläufige und zugleich kosteneffiziente Charakterisierung. Neben genereller Straffung des zeitlichen Ablaufs bei der Bauteilauslegung wird auch das immer relevanter werdende Thema des Rapid-Prototypings durch eine neue Kurzzeitcharakterisierungsmöglichkeit unterstützt.

Projektlaufzeit: 2023 bis 2025