Ultraschall-Schwingprüfsystem

• Subject Area: Materials Engineering
• Term: from 2008 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 75835264

Noch bis vor kurzem wurde vielen metallischen Werkstoffen die Eigenschaft einer „echten“ Dauerfes-tigkeit unterstellt. Dahinter verbarg sich die Vorstellung, dass einstufige zyklische Beanspruchungen, deren Spannungsamplitude unterhalb der echten Dauerfestigkeit liegen, von einem Werkstoff beliebig oft ohne Rissbildung oder Bruch ertragen werden können. Diese Vorstellung existiert heute nicht mehr. Sprachlich hat sich der Bereich der großen Schwingspielzahlen < 107 als HCF-Bereich (high-cycle fatigue) etabliert, während der Bereich der Schwingspielzahlen > 107 VHCF-Bereich (very high cycle fatigue) genannt wird. An vielen metallischen Werkstoffen wurde bereits nachgewiesen, dass auch unterhalb der echten Dauerfestigkeit Brüche erzeugt werden können, wenn nur die Schwing-spielzahlen hoch genug sind. Voraussetzung für einen Nachweis dieses Phänomens ist eine hochfre-quente, genaue und preiswerte Prüftechnik. Mit dem beantragten Ultraschall-Schwingprüfsystem kön-nen Prüffrequenzen bis zu 20 000 Hz bei genauer Amplitudenregelung und geringen Betriebskosten erreicht werden. Zur Zeit werden im Fachgebiet Werkstofftechnik/Metalle zwei Forschungsvorhaben zur Ermüdung im VHCF-Bereich durchgeführt. Allerdings ist die Gerätesituation unzureichend, da für jedes dieser Vorhaben nur je ein Resonanzpulser zur Verfügung steht, der nur mit einer Prüffrequenz von 190 Hz arbeitet. Darüber hinaus plant die DFG ein Schwerpunktprogramm zur VHCF-Ermüdung, so dass davon auszugehen ist, dass auch in Zukunft mehr Prüfkapazität im VHCF-Bereich benötigt wird.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Instrumentation Group: 2910 Dynamische Prüfmaschinen und -anlagen, Pulser
• Applicant Institution: Universität Bremen
• Leader: Professor Dr.-Ing. Hans-Werner Zoch