Interaktive Modellierung des Kriechverhaltens am Beispiel warmfester Stähle
Produktform: Buch
Im Hochtemperaturbereich werden Bauteile eingesetzt, die insbesondere ein optimales
Festigkeits- und Verformungsverhalten im Langzeitbereich aufweisen müssen. Für die
Auslegung und Überwachung solcher Bauteile ist u.a. die Kenntnis des Kriechverhaltens
der eingesetzten Werkstoffe, also des Verformungsverhaltens unter zeitabhängiger
statischer Beanspruchung von zentraler Bedeutung. Zur ModelIierung des komplexen
Kriechverhaltens moderner hochentwickelter Werkstoffe mittels analytischer
Beschreibungen sind in den vergangenen Jahrzehnten mathematische Beziehungen
entwickelt worden, die sich in ihrer Leistungsfähigkeit, dem Gültigkeitsbereich und dem
Aufwand bei der Berechnung stark unterscheiden.
Diese Arbeit setzte sich die Entwicklung einer grafisch-interaktiv arbeitenden
rechnergestützten Beschreibung des Kriechverhaltens zum Ziel. Diese mathematischen
Beziehungen sind in Forschung und Industrie weit verbreitet. Zur Identifizierung der
Parameter wurden Methoden entwickelt, die unter Ausnutzung der heutigen
rechnerseitigen Möglichkeiten eine deutliche Zeitersparnis, erhöhte Zuverlässigkeit und
wesentliche ergonomische Vorteile gegenüber bisherigen Verfahren gestatten. Ebenso
steigen Reproduzierbarkeit und erreichbare Genauigkeit der Ergebnisse.
Am Beispiel ausgewählter moderner warmfester Stähle wurden Parameter für jeweils
mehrere Kriechgleichungen identifiziert. Zur Überprüfung der Ergebnisse wurden
Verifikationsversuche in Form von Spannungsrelaxationsversuchen sowie
Kriechversuchen an bauteilähnlichen Probengeometrien durchgeführt. Die
Nachrechnungen unter Heranziehung vielparametriger, aber auch einfacher
mathematischer Beziehungen ergab akzeptable Ergebnisse.
Die entwickelte rechnergestützte Beschreibung gestattet eine zuverlässige, modulare,
gegenüber klassischen Verfahren deutlich schnellere und ergonomische Möglichkeit der
ModelIierung des Kriechverhaltens und wird derzeit in Unternehmen der
Hochtemperaturbranche und Forschungsinstituten verwendet.weiterlesen