TY - JOUR A1 - Frei, J. A1 - Rethmeier, Michael ED - Rethmeier, Michael T1 - Einfach anwenderfreundlich - Numerische Simulation von Fügestellen JF - Futur N2 - Ob in der Automobilindustrie, beim Rohrleitungs- oder beim Kraftwerksbau – anspruchsvolle und hochwertige Fügeverbindungen entscheiden oft über die Qualität des Endproduktes. Um z. B. das Verzugsverhalten von Karosseriebauteilen vorab einschätzen zu können, setzen Hersteller auf die numerische Simulation der geschweißten Komponenten. Besondere Aufmerksamkeit gilt hier den Fügestellen. Da diese oft nur wenige Millimeter klein sind, kommen konventionelle Prüfverfahren wie der Zugversuch hier jedoch nicht ohne weiteres in Frage. Forscher des Fraunhofer IPK untersuchen deshalb eine alternative Methode, um die negativen Begleiterscheinungen des thermischen Schweißens im Vorfeld am PC zu analysieren und nötige Gegenmaßnahmen ableiten zu können. KW - Numerische Simulation PY - 2016 SN - 1438-1125 IS - 2 SP - 14 EP - 15 AN - OPUS4-38747 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Röllig, Mathias A1 - Unnikrishnakurup, Sreedhar A1 - Monte, C. A1 - Adibekyan, A. A1 - Gutschwager, B. A1 - Knazowicka, L. A1 - Blahut, A. A1 - Gower, M. A1 - Lodeiro, M. A1 - Baker, G. A1 - Aktas, A. T1 - Einfluss thermischer und optischer Materialeigenschaften auf die Charakterisierung von Fehlstellen in Faserverbundwerkstoffen mit aktiven Thermografieverfahren T1 - Influence of thermal and optical material properties on the characterization of defects in fiber reinforced composites with active thermography methods JF - tm - Technisches Messen N2 - In diesem Beitrag werden zerstörungsfreie Untersuchungen mittels aktiver Thermografie an Probekörpern aus CFK und GFK mit unterschiedlichen künstlichen Fehlstellen vorgestellt. Dabei wird die zeitliche und örtliche Temperaturverteilung nach der Erwärmung mit Blitzlampen oder mit einem Infrarot-Strahler mit einer Infrarot-Kamera erfasst. Zur späteren Rekonstruktion der Messdaten wurde ein numerisches Modell entwickelt. Dazu war die Bestimmung der thermophysikalischen und optischen Materialeigenschaften erforderlich, was in diesem Beitrag ebenfalls beschrieben wird. Die Ergebnisse der numerischen Modellierung werden mit den experimentellen Untersuchungen der aktiven Thermografie verglichen. Weiterhin werden die experimentellen Untersuchungen hinsichtlich der beiden Materialsysteme CFK und GFK und unter Berücksichtigung der Teiltransparenz des GFK-Materials sowie der unterschiedlichen Anregungsquellen bewertet. N2 - This paper presents results of the non-destructive evaluation of CFRP and GFRP test specimens with various artificial defects using active thermography. After heating the specimens with flash lamps or with an infrared radiator, the temporal and spatial resolved temperature distribution is recorded with an infrared camera. For the reconstruction of the experimental data, a numerical model was developed. For the numerical simulations, the thermal and optical material parameters had to be determined, which is described in this contribution as well. The results of numerical modelling are compared to experimental data of active thermography. Additionally, the experimental results are assessed related to the two materials CFRP and GFRP by considering the partial transmissivity of the GFRP material, and to the different excitation sources. T2 - Temperatur 2017 CY - Berlin, Germany DA - 17.05.2017 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Aktive Thermografie KW - Faserverbundwerkstoffe (CFK, GFK) KW - Numerische Simulation PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1515/teme-2017-0078 SN - 0171-8096 SN - 2196-7113 VL - 85 IS - 1 SP - 13 EP - 27 PB - DE GRUYTER CY - Oldenburg AN - OPUS4-42395 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Shabanov, Sergej V. A1 - Gornushkin, Igor B. T1 - Modeling chemical reactions in laser-induced plasmas JF - Applied physics A N2 - Under the assumption of local thermal equilibrium, a numerical algorithm is proposed to find the equation of state for laser-induced plasmas (LIPs) in which chemical reactions are permitted in addition to ionization processes. The Coulomb interaction in plasma is accounted for by the Debye–Hückel method. The algorithm is used to calculate the equation of state for LIPs containing carbon, silicon, nitrogen, and argon. The equilibrium reaction constants are calculated using the latest experimental and ab initio data of spectroscopic constants for the molecules N2 ,C2 ,Si2 ,CN,SiN,SiC and their ions. The algorithm is incorporated into a fluid dynamic numerical model based on the Navier–Stokes equations describing an expansion of LIP plumes into an ambient gas. The dynamics of LIP plumes obtained by the ablation of SiC, solid silicon, or solid carbon in an ambient gas containing N2 and Ar is simulated to study formation of molecules and molecular ions. KW - Laser-induzierte Plasmaspektroskopie KW - Numerische Simulation KW - Chemische Reaktion KW - Elektronische Spektren PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1007/s00339-015-9445-0 SN - 0947-8396 VL - 121 IS - 3 SP - 1087 EP - 1107 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-35225 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -