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Fakultät Maschinenbau
Computertomografiebasierte Lebensdauerberechnung

Entwicklung und Validierung einer Programmumgebung zur computertomografiebasierten Lebensdauerberechnung additiv gefertigter Bauteile



Die Ermüdungslebensdauer ist ein kritischer Wert für additiv gefertigte Bauteile, die zyklischen Belastungen ausgesetzt sind. Daher ist es wichtig, diese unter Berücksichtigung aller Faktoren, die sie beeinflussen können, einschließlich der Porosität, effizient zu berechnen. Um die Porosität bewerten zu können und damit eine sichere Auslegung der Bauteile zu gewährleisten, kann die Computertomografie (CT) verwendet werden. Mit Hilfe der CT-Analyse bietet sich die Möglichkeit der statistischen Auswertung der Porenverteilung sowie der porenbezogenen Auswertung der Größe, Form und Lage. Bei Verknüpfung dieser Porenkennwerte mit dem örtlichen Beanspruchungsprofil wird auf diese Weise eine defekt- und beanspruchungsgerechte Auslegung mit örtlichen Konzepten ermöglicht.
Ziel dieses Projekts ist damit die Entwicklung und Validierung eines Simulationswerkzeugs zur zeit- und ressourceneffizienten Berechnung der 3D-Spannungsverteilung, mit deren Hilfe der reale Porositäts- und Spannungszustand von komplexen Bauteilen bestimmt und die Auswirkungen auf die Ermüdungseigenschaften bewertet werden können.

Projektlaufzeit: 2021 bis 2022