TY - JOUR A1 - Beckmann, Jörg A1 - Redmer, Birgit A1 - Finn, Monika A1 - Glaubitz, Steffen T1 - Bestimmung der elastischen Eigenschaften von Festkörpern - Teil 1 N2 - ür die Berücksichtigung mechanischer Belastungen unterhalb der Streckgrenze ist im Rahmen einer zuverlässigen Bauteilauslegung die Kenntnis der elastischen Konstanten von besonderer Bedeutung. Für die experimentelle Bestimmung des Elastizitätsmoduls wurde eine Vielzahl von Verfahren entwickelt, die zum Teil werkstoffspezifisch Eingang in die Normung gefunden haben. Prinzipiell können diese Verfahren in zwei Gruppen unterteilt werden: die statischen und die dynamischen Prüfverfahren. Die statischen Verfahren beruhen auf der direkten Messung des Spannungs-Dehnungs-Zusammenhangs während einer mechanischen Belastung im elastischen Verformungsbereich (Zug, Biegung, Druck). Die dynamischen Verfahren basieren auf der Schwingungsanregung eines Prüfkörpers und der Analyse der resultierenden Schwingungen (Resonanzmethode oder Impulsanregungsmethode) oder auf der Messung der Ultraschallausbreitungsgeschwindigkeit. Stellvertretend für die dynamischen Verfahren wird im ersten Teil dieses Beitrages die Resonanzmethode vorgestellt. Der zweite Teil dieses Beitrages fasst die werkstoffabhängigen Ergebnisse der E-Modulbestimmung mit statischen Verfahren im Zug- und Biegeversuch zusammen. KW - Modul KW - Resonanzmessung PY - 2006 U6 - https://doi.org/10.1515/mt-2006-0003 SN - 0025-5300 VL - 48 IS - 6 SP - 274 EP - 281 PB - De Gruyter CY - Berlin AN - OPUS4-54602 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Beckmann, Jörg A1 - Rehmer, Birgit A1 - Finn, Monika A1 - Glaubitz, Steffen T1 - Bestimmung der elastischen Eigenschaften von Festkörpern - Teil 1 - Vergleichende Bewertung verschiedener Versuchsmethoden N2 - Für die Berücksichtigung mechanischer Belastungen unterhalb der Streckgrenze ist im Rahmen einer zuverlässigen Bauteilauslegung die Kenntnis der elastischen Konstanten von besonderer Bedeutung. Für die experimentelle Bestimmung des Elastizitätsmoduls wurde eine Vielzahl von Verfahren entwickelt, die zum Teil werkstoffspezifisch Eingang in die Normung gefunden haben. Prinzipiell können diese Verfahren in zwei Gruppen unterteilt werden; die statischen und die dynamischen Prüfverfahren. Die statischen Verfahren beruhen auf der direkten Messung des Spannungs-Dehnungs-Zusammenhangs während einer mechanischen Belastung im elastischen Verformungsbereich (Zug, Biegung, Druck). Die dynamischen Verfahren basieren auf der Schwingungsanregung eines Prüfkörpers und der Analyse der resultierenden Schwingungen (Resonanzmethode oder Impulsanregungsmethode) oder auf der Messung der Ultraschallausbreitungsgeschwindigkeit. Stellvertretend für die dynamischen Verfahren wird im ersten Teil dieses Beitrages die Resonanzmethode vorgestellt. Der zweite Teil dieses Beitrages fasst die werkstoffabhängigen Ergebnisse der E-Modulbestimmung mit statischen Verfahren im Zug- und Biegeversuch zusammen. KW - Elastizitätsmodul KW - Resonanzmethode PY - 2006 U6 - https://doi.org/10.3139/120.100399 SN - 0025-5300 VL - 48 IS - 6 SP - 274 EP - 281 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-12571 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beckmann, Jörg A1 - Onel, Yener A1 - Finn, Monika A1 - Rehmer, Birgit T1 - Charakterisierung des oxidativen Schädigungsverhaltens infiltrierter faserverstärkter 2D-C/C-Keramiken mit Hilfe der Röntgencomputertomographie T2 - 15. Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde CY - Kassel, Deutschland DA - 2005-04-06 KW - Schädigungsuntersuchung KW - Röntgencomputertomographie KW - Oxidation KW - Keramische Verbundwerkstoffe KW - Kohlenwerkstoffe PY - 2005 SP - 421 EP - 426 PB - DGM CY - Kassel AN - OPUS4-7622 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Rehmer, Birgit A1 - Beckmann, Jörg A1 - Finn, Monika A1 - Glaubitz, Steffen ED - Singh, M. T1 - Determination of elastic moduli of C/C-Composite at elevated temperature up to 1900° C T2 - 5th International Conference on High Temperature Ceramic Matrix Composites (HTCMC-5) CY - Seattle, WA, USA DA - 2004-09-12 KW - E-Modul KW - Keramische Verbundwerkstoffe KW - Hochtemperaturprüfung PY - 2004 SN - 1-574-98219-2 SP - 575 EP - 580 PB - American Ceramic Society CY - Westerville AN - OPUS4-5606 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Fedelich, Bernard A1 - Beckmann, Jörg A1 - Finn, Monika A1 - Zelewski, Mirjana A1 - Olschewski, Jürgen T1 - Determination of temperature dependent elastic constants of anisotropic materials by the resonance method T2 - Materials Week 2002 ; European Congress on Advanced Materials, their Processes and Applications ; 6th International Conference on Joining Ceramics, Glass and Metal CY - Munich, Germany DA - 2002-09-30 PY - 2002 SN - 3-88355-314-X PB - Werkstoff-Informationsges. AN - OPUS4-1790 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Beckmann, Jörg A1 - Schultze, Dietrich A1 - Finn, Monika A1 - Harwardt, Michael A1 - Rehmer, Birgit ED - Degischer, H.-P. T1 - Einfluß der oxidativen Schädigung auf das Elastizitätsverhalten infiltrierter faserverstärkter 2D-C\C- Keramiken T2 - 14. Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde CY - Wien, Österreich DA - 2003-07-02 PY - 2003 SN - 3-527-30762-1 SP - 361 EP - 366 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-2593 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Epishin, A. A1 - Fedelich, Bernard A1 - Finn, Monika A1 - Künecke, Georgia A1 - Rehmer, Birgit A1 - Nolze, Gert A1 - Leistner, C. A1 - Petrushin, N. A1 - Svetlov, I. T1 - Investigation of Elastic Properties of the Single-Crystal Nickel-Base Superalloy CMSX-4 in the Temperature Interval between Room Temperature and 1300 °C N2 - The elastic properties of the single-crystal nickel-base superalloy CMSX-4 used as a blade material in gas turbines were investigated by the sonic resonance method in the temperature interval between room temperature and 1300 °C. Elastic constants at such high temperatures are needed to model the mechanical behavior of blade material during manufacturing (hot isostatic pressing) as well as during technical accidents which may happen in service (overheating). High reliability of the results was achieved using specimens of different crystallographic orientations, exciting various vibration modes as well as precise measurement of the material density and thermal Expansion required for modeling the resonance frequencies by finite element method. Combining the results measured in this work and literature data the elastic constants of the gamma and gamma' phases were predicted. This prediction was supported by measurement of the temperature dependence of the gamma'fraction. All data obtained in this work are given in numerical or analytical forms and can be easily used for different scientific and engineering calculations. KW - Nickel-base superalloys KW - Single-crystals KW - Characterization KW - Elastic constants PY - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-520972 VL - 11 IS - 2 SP - 152 PB - MDPI AN - OPUS4-52097 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scheuerlein, C. A1 - Uhlemann, Patrick A1 - Finn, Monika A1 - Lackner, F. A1 - Savary, F. T1 - Mechanical properties of the HL-LHC 11 T Nb3Sn magnet constituent materials N2 - A test campaign was launched to determine the mechanical properties of the High Luminosity-Large HadronCollider (HL-LHC) 11 T Nb3Sn magnet components. The results can be used to accurately represent the mechanical properties in finite elementmodels that predict the stress and strain distribution in these magnets. Particular attention is paid to anisotropic mechanical behavior of the different magnet materials. Static and dynamic test methods have been applied for determining elastic materials’ behavior, and highly accurate Young’s moduli are obtained with the nondestructive dynamic methods resonance and impulse excitation at ambient temperature and during in situ heat cycles. KW - Superconducting magnets KW - Young’s modulus KW - Resonance testing KW - Stress-strain behavior PY - 2017 U6 - https://doi.org/10.1109/TASC.2016.2638046 SN - 1051-8223 SN - 1558-2515 VL - 27 IS - 4 SP - 1 EP - 7 PB - IEEE AN - OPUS4-39219 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nies, Daniel A1 - Pulz, Robert A1 - Glaubitz, Steffen A1 - Finn, Monika A1 - Rehmer, Birgit A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Testing of thermal barrier coatings by laser excitation N2 - Thermal barrier coatings (TBCs) are used to increase the operating temperature of land-, sea-, or air-based turbines. As failure of the coating may result in serious damage of the turbine, reliable estimation of the lifetime is essential. Most experiments to assess the lifetime or to determine parameters for simulations of the behavior of TBCs are done by burner-rig-tests, where the operating conditions are simulated by cyclic heating of the surface and cooling of the backside of a coated sample. In this work a possibility is presented to do comparable experiments by heating the surface with laser irradiation instead of a burner. For this purpose a Nd:YAG-laser with a maximum output power of 1?kW and a wavelength of 1064?nm is used. The laser spot can be moved by integrated optics across the sample surface to achieve homogeneous heating of the coating. Cooling of the backside is done by air. The temperature of the sample surface is determined by an infrared-camera which also enables the possibility to detect failures in the coating via thermography. Additionally, acoustic sensors attached to the sample holder are used to detect failures in the sample. The investigated ceramic material (yttria stabilized zirconia) has a very low absorption coefficient at the used laser wavelength. Therefore, a pre-treatment of the samples was needed to increase the absorption coefficient to be able to heat up the samples. In this paper, the experimental setup and first experimental results are presented. KW - Thermal barrier coating (TBC) KW - Yttria stabilized zirconia KW - Laser irradiation KW - Acoustic emission KW - Thermography PY - 2010 U6 - https://doi.org/10.1002/adem.201000212 SN - 1438-1656 VL - 12 IS - 12 SP - 1224 EP - 1229 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-22896 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scheuerlein, C. A1 - Finn, Monika A1 - Meyer, Christian A1 - Lackner, F. A1 - Savary, F. A1 - Rehmer, Birgit T1 - Thermomechanical Behavior of the HL-LHC 11 Tesla Nb3Sn Magnet Coil Constituents During Reaction Heat Treatment N2 - The knowledge of the temperature-induced changes of the superconductor volume and of the thermomechanical behavior of the different coil and tooling materials is required for predicting the coil geometry and the stress distribution in the coil after the Nb3Sn reaction heat treatment. In this paper, we have measured the Young’s and shear moduli of the HL-LHC 11 T Nb3Sn dipole magnet coil and reaction tool constituents during in situ heat cycles with the dynamic resonance method. The thermal expansion behaviors of the coil components and of a free standing Nb3Sn wire were compared based on dilation experiments. KW - Superconducting magnet KW - Young`s modulus KW - Thermal expansion KW - Stress-strain-behavior PY - 2018 U6 - https://doi.org/10.1109/TASC.2018.2792485 SN - 1051-8223 SN - 1558-2515 VL - 28 IS - 3 SP - 4003806 - 1 EP - 4003806 - 6 PB - IEEE Council on Superconductivity CY - New York AN - OPUS4-44020 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -