Motivation:

Die Lebensdauer von Hochtemperaturbauteilen wie beispielsweise Bremsscheiben, Warmumformwerkzeugen, Turbinen- und Motorenkomponenten ist aufgrund deren hohen thermischen und mechanischen Belastung begrenzt. In der Konstruktions- und Entwicklungsphase ist es daher erforderlich eine gute Bewertung und Vorhersage der Lebensdauer machen zu können, um das Bauteildesign und gegebenenfalls Inspektionsintervalle angemessen gestalten zu können.

Ziel:

Das Ziel der Vorlesung ist es, dass Sie ein in kommerziellen Lebensdauerbewertungsprogrammen vorhandenes Modell kennenlernen. Zunächst werden wir hierzu auf die wesentlichen Schädigungsmechanismen in Hochtemperaturbauteilen eingehen. Anschließend werden wir das Lebensdauermodell von Sehitoglu erarbeiten. Dabei verwenden wir die Originalveröffentlichung des Sehitoglu-Modells, damit Sie ein Gefühl dafür bekommen "wie wissenschaftliche Originalliteratur aussieht". Schließlich werden wir Grundzüge des Sehitoglu-Modells selbst in der Programmiersprache Python programmieren. Dadurch sollen Sie in die Lage versetzt werden, Simulationsthemen im wissenschaftlichen Umfeld durch eigene Programmierungen weiterentwickeln zu können.

Inhalte:

• Schädigungsmechanismen: Ermüdung, Kriechen, Hochtemperaturkorrosion
• Das Sehitoglu-Modell
• Phython-Programmierung

• J. Rösler, H. Harders, M. Bäker, Mechanisches Verhalten der Werkstoffe, 3. Auflage, Vieweg + Teubner, 2008
• R. Bürgel, Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik: Grundlagen, Werkstoffbeanspruchungen, Hochtemperierlegierungen und -beschichtungen, 3. Auflage, Vieweg & Sohn Verlag, 2006
• R. W. Neu und H. Sehitoglu, Thermomechanical fatigue, oxidation and creep: Part II. Life prediction, Metallurgical Transactions A 20A, 1769-1783, 1989, https://link.springer.com/article/10.1007/BF20663208

Die Inhalte orientieren sich an folgendem Themenkreis:

• Ausgewählte Methoden zur effizienten mathematischen Beschreibung von MKS (Mehrkörpersystemen)
• Ausgewählte Methoden zur systematischen Erzeugung der Bewegungsgleichungen für MKS (z.B. Formulierung in Gelenkkoordinaten, Formulierung in Deskriptorform mit Bindungen)
• Überblick über Konzepte zur Betrachtung von Zwangsbedingungen und Zwangs- und Gelenkkräften
• Überblick über typische computergestützte Werkzeuge für MKS und angewandte Fragestellungen aus der Maschinen- und Mehrkörperdynamik

Skript zur Vorlesung

1. Grundlagen der Akustik
2. Zeitreihenanalyse
3. Luftschall
4. Körperschall
5. Messtechnik in der Akustik
6. Maßnahmen zur akustischen Beeinflussung
7. Vorlesungsbegleitende Versuche zur Zeitreihenanalyse, Luftschall, Körperschall und der akustischen Beeinflussung

• Skript zur Vorlesung
• Technische Akustik, M. Möser, Springer-Verlag, 2015
• Ingenieurakustik, Sinambari and Sentpali, Springer Vieweg Verlag, 2020