TY - JOUR A1 - Klinger, Christian A1 - Hortmanns, M. A1 - Ruscheweyh, H. A1 - Wohler, Hartmut T1 - Kranschäden durch windinduzierte Schwingungen KW - Kran KW - Stahlbau KW - Schwingung, Galloping KW - Wind PY - 1996 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 SN - 0932-6375 VL - 65 IS - 10 SP - 377 EP - 391 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-632 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian T1 - Experimentelle Optimierung des Schwingverhaltens und Betriebsfestigkeitsanalyse von Schienenfahrzeugkomponenten T2 - GESA-Symposium 1999 CY - Warnemünde, Deutschland DA - 1999-05-06 KW - Schwingungsverhalten KW - Schienenfahrzeug KW - Fahrzeugbauteil KW - Schwingungsfestigkeit KW - Bauteil KW - Baugruppe PY - 1999 SN - 3-18-091463-7 SN - 0083-5560 SP - 431 EP - 436 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-708 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Klinger, Christian A1 - Kinder, Joachim A1 - Ell, Matthias A1 - Klingbeil, Dietmar ED - Lange, G. T1 - Zwillingsbildung in Schiffbaustahl am Beispiel der M.V. ESTONIA T2 - 19. Tagung Werkstoffprüfung CY - Bad Nauheim, Deutschland DA - 2001-12-06 PY - 2001 SN - 3-527-30538-6 SP - 133 EP - 145 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-1220 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Kinder, Joachim A1 - Österle, Werner T1 - ESTONIA-Katastrophe - Werkstoffuntersuchungen der BAM an Prüfstücken des Frontschotts T2 - 5. Kolloquium "Werkstoff- und Bauteilprüfung in der Schweißtechnik" CY - Halle (Saale), Deutschland DA - 2001-10-10 PY - 2001 SP - 1(?) EP - 65(?) AN - OPUS4-1174 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Kinder, Joachim A1 - Österle, Werner T1 - ESTONIA - Katastrophe - Werkstoffuntersuchungen der BAM an Prüfstücken des Frontschotts T2 - Landesfachtagung 2002 "Schweißtechnik" CY - --- DA - 2002-11-15 PY - 2002 SP - 1(?) EP - 6(?) AN - OPUS4-1925 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Ell, Matthias A1 - Bettge, Dirk T1 - Implantatbrüche: Analyse der Ursachen / Implant Fracture: Analysis of the Causes T2 - DVM-Tagung Werkstoffprüfung 2005 CY - Berlin, Deutschland DA - 2005-12-01 KW - Schwingbruch KW - Implantate KW - Prothesen KW - Schadensanalyse KW - Fatigue fracture KW - Implants KW - Prostheses KW - Damage analysis PY - 2005 SN - 1861-8154 N1 - Serientitel: DVM-Bericht – Series title: DVM-Bericht IS - 641 SP - 451 EP - 458 PB - DVS-Verl. CY - Berlin AN - OPUS4-11951 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Klinger, Christian A1 - Ell, Matthias A1 - Bettge, Dirk T1 - Schadensanalysen an Human-Implantaten / Failure Analysis on Human Implants T2 - Schweißen und Schneiden 2005 CY - Essen, Deutschland DA - 2005-09-12 KW - Schadensanalyse KW - Implantate KW - Prothesen KW - Brüche KW - Schwingbruch KW - Failure analysis KW - Implants KW - Prothesis KW - Fracture KW - Fatigue fracture PY - 2005 SN - 3-87155-695-5 N1 - Serientitel: DVS-Berichte – Series title: DVS-Berichte IS - 237 SP - 207 EP - 222 PB - DVS-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-11952 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Bettge, Dirk A1 - Ell, Matthias T1 - Schadensanalysen an Human-Implantaten T2 - DVM-Arbeitskreis Bruchvorgänge CY - Hamburg, Germany DA - 2005-02-23 PY - 2005 AN - OPUS4-5800 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Bettge, Dirk A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Ell, Matthias A1 - von Oppel, Kay T1 - Schwingbruch durch Transport oder Betrieb? Komplexe Schadensanalyse der BAM an Kesselkomponenten T2 - VDI-Arbeitskreis Schadensanalyse CY - Linz, Austria DA - 2005-02-15 PY - 2005 AN - OPUS4-6792 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian T1 - Thomas-Stahl in Freileitungsmasten: Schadensanalyse der Mastumbrüche "Münsterland 2005" und Empfehlungen T2 - 2. ETP-Konferenz CY - Cologne, Germany DA - 2006-11-08 PY - 2006 AN - OPUS4-13792 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Schriever, Sina A1 - Ell, Matthias T1 - Bauteilversagen Materialfehler? T2 - BAM-Sonderkolloquium CY - Berlin, Germany DA - 2003-12-10 PY - 2003 AN - OPUS4-5221 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Kinder, Joachim A1 - Österle, Werner T1 - ESTONIA-Katastrophe: Eine Schadensanalyse mit Sprengstoff T2 - IFF 15. Versammlung 2004 CY - Weimar, Germany DA - 2004-06-24 PY - 2004 AN - OPUS4-5550 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Bettge, Dirk A1 - Häcker, Ralf A1 - Baer, Wolfram T1 - Schadensanalyse an umgebrochenen Strommasten im Münsterland 2005 T2 - Werkstoffprüfung 2006 CY - Bad Neuenahr, Germany DA - 2006-12-07 PY - 2006 AN - OPUS4-13895 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Ritzmann, S. T1 - The dynamic force measurement and control during vibration testing T2 - GUS & CEES Workshop Dynamic Mechanical Environment Test Strategies and Standardization CY - Pfinztal, Germany DA - 2004-09-27 PY - 2004 AN - OPUS4-4972 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klinger, Christian A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Bettge, Dirk A1 - Häcker, Ralf A1 - Baer, Wolfram T1 - Failure analysis on collapsed towers of overhead electrical lines in the region Münsterland (Germany) 2005 N2 - End of November 2005 strong south-west wind and heavy snowfall were predominant in the region Münsterland, north-western part of Germany. This led to accretion of a considerable quantity of wet snow to overhead electrical lines in form of snow rolls on the conductors. Eighty-two transmission towers failed catastrophically, most of them by buckling, however some by brittle fracture. As a consequence nearly 250,000 people have been cut off from electrical power supply for several days with major media attention. This paper describes the forensic analysis in order to investigate the failure cause. Therefore extensive materials investigations, mechanical testing of original components and specimens thereof, estimations for the real wind and snow loads and their combinations, structural analyses as well as detailed evaluations on the basis of previous investigations, literature and regulations were conducted. It was revealed that some of the examined components were manufactured from Thomas steel which was partially in embrittled condition. The investigated towers fulfilled the design codes valid at the time of erection. However the present line loads of the wet snow rolls on the conductors exceeded by far the ones given in the design codes valid at that time. The load case leading to failure was reconstructed by the derived positions of loads mainly caused by unequal and asymmetric distribution of snow rolls on left and right electrical system. The loads and corresponding stresses acting on the structure before failure were estimated. By comparison with the fracture forces from mechanical testing of original members of the collapsed tower the component that primarily failed was localised. The primary fracture occurred on a diagonal member under tension made of Thomas steel which was weakened by embrittlement. The failure cause was a combination of heavy weather conditions (storm, approx. 0 °C and wet snowfall leading to heavy snow rolls on conductors), asymmetric loading conditions and the usage of Thomas steel which was partially embrittled. Finally, recommendations for avoiding future failures are given. KW - Transmission towers KW - Thomas steel KW - Embrittlement KW - Snow loads KW - Ice loads PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2011.07.004 SN - 1350-6307 SN - 1873-1961 VL - 18 IS - 7 SP - 1873 EP - 1883 PB - Elsevier Science Publ. CY - Oxford AN - OPUS4-24517 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bettge, Dirk A1 - Klinger, Christian T1 - Schäden durch nichtmetallische Einschlüsse am Beispiel ICE 3 - Bedeutung und Lokalisierung einzelner nichtmetallischer Einschlüsse in großen Bauteilen N2 - Nichtmetallische Einschlüsse (NME) befinden sich in praktisch allen metallischen Bauteilen. Sie können auch unterhalb der Bauteiloberfläche als Starter von Schwingrissen fungieren. Besonders kritisch sind NME in oberflächennahen Bereichen in Bauteilen die großen Lastspielzahlen ausgesetzt sind. T2 - 37. VDI-Jahrestagung - Schadensanalyse - Produktverbesserung durch Schadensanalyse CY - Würzburg, Germany DA - 19.11.2011 KW - Schadensanalyse PY - 2011 SN - 978-3-18-092150-1 SN - 0083-5560 N1 - Serientitel: VDI-Berichte – Series title: VDI-Berichte VL - 2150 SP - 159 EP - 173 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-24685 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schurig, Michael A1 - Klinger, Christian A1 - Schöne, Dieter A1 - Bork, Claus-Peter A1 - Klingbeil, Dietmar ED - Christ, H.-J. ED - Berger, C. T1 - Very high cycle fatigue testing on an electrodynamic shaker system N2 - Fatigue testing in the VHCF ränge requires testing machines with increased frequencies. However, application of energy-saving resonance testing leads to a linkage between test frequency and specimen Parameters. The frequency ränge and the available forces of the testing machine are limiting possible specimen dimensions. Electrodynamic shakers combine test frequencies up to 4000 Hz with forces in the kN range. Thus, a relatively wide range of tests is possible which allows studying the influence of specimen size on VHCF behaviour. Electrodynamic shakers as well as the respective Computer control Systems and Vibration measurement techniques are well established in scientific and technical applications. We present results of a first study of VHCF testing on electrodynamic shakers conducted at BAM. Test frequency, specimen size and stress levels have been varied. One goal is to balance the needs of materials testing with the Standard test Systems of environmental Simulation to provide a powerful and flexible tool for very high cycle fatigue testing. Further investigation to optimize the technique is required. T2 - VHCF5 - 5th International conference on very high cycle fatigue CY - Berlin, Germany DA - 28.06.2011 KW - Electrodynamic shaker KW - Resonance testing KW - Variable frequency KW - Envrionmental simulation KW - Specimen size KW - Two-degree-of-freedom system KW - VHCF KW - Shaker KW - Elektrodynamisch KW - Prüfung PY - 2011 SN - 978-3-9814516-0-3 SP - 433 EP - 438 AN - OPUS4-25067 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Bettge, Dirk A1 - Häcker, Ralf A1 - Heckel, Thomas A1 - Gohlke, Dirk A1 - Klingbeil, Dietmar T1 - Schadensanalyse zum Radsatzwellenbruch ICE3 N2 - Am 9. Juli 2008 entgleiste ein Hochgeschwindigkeits-Triebzug der Baureihe 403, ICE3, bei der Ausfahrt aus dem Kölner Hauptbahnhof. Ursache dafür war der Schwingbruch einer Radsatzwelle. Im Auftrag der Staatsanwaltschaft Köln untersuchte die BAM die Schadensteile, insbesondere die gebrochene Treibradsatz-Hohlwelle. Zunächst wurden das Drehgestell, der Antriebsstrang, die Räder, die Bremsen und die gebrochene Radsatzwelle visuell untersucht und deren Zustand dokumentiert. Anschließend erfolgte die zerstörungsfreie Prüfung der beiden Bruchstücke der Hohlwelle mit teilmechanisierter Ultraschall-Handprüfung. Vor der Zerlegung der Radsatzwelle wurden ausgewählte Maße kontrolliert und die Oberfläche eingehend untersucht. Nach der Probenahme und Präparation wurden die relevanten spezifizierten Eigenschaften des Wellenwerkstoffs überprüft. Mittels Bruchflächenanalyse konnte die Startstelle des Schwingrisses lokalisiert, aufgrund der starken Sekundärschäden auf der Bruchfläche und an den Bruchkanten jedoch nicht direkt ausgewertet werden. Durch die Kombination von Mikro-Computertomographie und Ultraschall-Tauchtechnik wurden u. a. nahe der Schwingriss-Startstelle Inhomogenitäten erkannt, die durch metallographische Zielpräparation als nichtmetallische Einschlüsse identifiziert wurden. Die Größe dieser Einschlüsse ist gemäß gefordertem Reinheitsgrad unzulässig. Vergleichbare Einschlüsse in diesem hochbeanspruchten Bereich der Radsatzwelle haben vermutlich den Schwingriss initiiert. T2 - 43. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorgänge - Bruchmechanische Werkstoff- und Bauteilbewertung: Beanspruchungsanalyse, Prüfmethoden und Anwendungen CY - Rostock, Germany DA - 22.02.2011 KW - Radsatzwellenbruch KW - Nichtmetallische Einschlüsse KW - Reinheitsgrad KW - Ultraschall-Hohlwellenprüfung KW - Railway axle KW - Fatigue crack KW - Root cause KW - Cologne accident PY - 2011 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-25275 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häcker, Ralf A1 - Klinger, Christian A1 - Kahlcke, Ole A1 - Schriever, Sina ED - Grellmann, W. T1 - Zwischen Zeitstand und Relaxation - Einfluss der Proben- und Prüfmaschinensteifigkeit auf die Lebensdauer unter konstanter Belastung N2 - Zur Abschätzung der Lebensdauer eines bei höherer Temperatur langzeitbelasteten Bauteils wurden Zeitstandversuche, Relaxationsversuche und weitere Versuche mit unterschiedlichen Umgebungssteifigkeiten durchgeführt. Die Zeitstandversuche, deren Versuchsführung eine unendlich niedrige Umgebungssteifigkeit simuliert, liefern geringere Lebensdauern (Bruchzeiten) im Vergleich zu Versuchen mit endlich hohen, technisch relevanten Steifigkeiten bei vergleichbarer Probensteifigkeit (Geometrie), wobei die Lebensdauern mit steigender Umgebungssteifigkeit zunehmen. Die längsten Lebensdauern zeigen Relaxationsversuche mit einer unendlich hohen Umgebungssteifigkeit aufgrund ihrer Versuchsregelung. Für die Übertragung der an Proben gewonnenen Ergebnisse auf das Bauteil wurde das Steifigkeitsverhältnis Z zwischen der Steifigkeit der 'Probe' und der der 'Umgebung' definiert und angewandt. Das Steifigkeitsverhältnis des kritischen Bereichs im Bauteil und das der Werkstoffprobe in der Prüfmaschine sollten möglichst ähnlich sein. Dann lassen sich bei der Übertragung auf das Bauteil realistisch höhere Lebensdauern abschätzen als nur mit Kenntnis der Ergebnisse der Zeit-standversuche. T2 - DVM-Tagung Werkstoffprüfung 2011 - Neue Entwicklungen in der Werkstoffprüfung - Herausforderungen an die Kennwertermittlung CY - Berlin, Germany DA - 01.12.2011 KW - Zeitstandverhalten KW - Steifigkeit KW - Relaxationsversuch KW - Lebensdauer KW - Bauteilprüfung PY - 2011 SN - 978-3-9814516-1-0 SN - 1861-8154 N1 - Serientitel: DVM-Bericht – Series title: DVM-Bericht IS - 643 SP - 267 EP - 272 AN - OPUS4-24932 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian T1 - Die Bedeutung des "Materialfehlers" aus der Sicht von Laien, Juristen und Ingenieuren - Materialfehler in Literatur, Regelwerk und Gutachten T2 - VDI Jahrestagung Schadensanalyse CY - Würzburg, Germany DA - 2011-10-19 PY - 2011 AN - OPUS4-25398 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian T1 - Die Bedeutung des 'Materialfehlers' aus der Sicht von Laien, Juristen und Ingenieuren - 'Materialfehler' in Literatur, Regelwerk und Gutachten N2 - Der Begriff „Materialfehler“ wird nicht nur im Bereich der Schadensanalyse von Laien, Juristen und Ingenieuren sondern auch in der Öffentlichkeit sehr häufig verwendet, leider mit den verschiedensten Bedeutungen. Dies führt immer wieder zu Missverständnissen. Ziel der hier vorgestellten BAM-Untersuchung und Recherche war zu klären, ob und ggf. wo es Definitionen für den „Materialfehler“ gibt, wie der Begriff in den oben angesprochenen Bereichen verwendet wird. Weiterhin wurde untersucht, ob diese Verwendungen / Definitionen in die in der Schadensanalyse definierte Begriffswelt passen bzw. welche Definition ergänzt werden sollte. Im Gegensatz zu „Material“, „Werkstoff1 oder „Werkstofffehler“ ist der häufig verwendete Begriff „Materialfehler“ erstaunlicherweise bisher nicht definiert! Um den oft verwendeten Begriff des Materialfehlers für die Schadensanalyse und die damit befassten Bereiche einheitlich zu beschreiben, wird folgende Definition vorgeschlagen: „Materialfehler" sind Werkstoff- und/oder Fertigungsfehler. Darin sind alle Fehler (Abweichungen von Spezifikationen/Normen) im Werkstoff bzw. dessen Herstellung/Fertigung enthalten. Demgegenüber sind Konstruktions-/Planungsfehler oder Betriebsfehler keine Materialfehler. T2 - 37. VDI-Jahrestagung - Schadensanalyse - Produktverbesserung durch Schadensanalyse CY - Würzburg, Germany DA - 19.10.2011 KW - Schadensanalyse PY - 2011 SN - 978-3-18-092150-1 SN - 0083-5560 N1 - Serientitel: VDI-Berichte – Series title: VDI-Berichte VL - 2150 SP - 113 EP - 120 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-25024 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Klinger, Christian ED - Czichos, Horst T1 - Failure analysis: case studies N2 - Failure analysis is needed as a diagnostic tool to assess the sequence of primary, secondary and perhaps tertiary damage of different parts in a damaged system. This is a prerequisite to identify the contributing causes and the root cause for the causal failure. KW - Failure analysis KW - ICE3 axle fracture KW - Non metallic inclusions KW - Münsterland black out KW - Thomas steel embrittlement PY - 2013 SN - 978-3-642-25849-7 SN - 978-3-642-25850-3 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-642-25850-3_18 IS - Chapter 18 SP - 355 EP - 385 PB - Springer CY - Berlin Heidelberg AN - OPUS4-27652 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wallstabe, Ronald A1 - Klinger, Christian T1 - Cause of an implant fracture: material- or fabrication failure? N2 - Intramedullary hip screws (IMHSs) are implanted for the fixture of pertrochanteric femoral fractures (thigh bone). The present work investigates the failure of an IMHS implant after the rehabilitation period which required a revision surgery where the upper femur had to be replaced by a hip endoprosthesis. Due to litigation the corresponding failure analysis was conducted at BAM Federal Institute for Materials Research and Testing and is the subject of this article. By order of the customer failure causes due to material and fabrication failures should be particularly investigated. Therefore, thorough fractographic, chemical as well as metallographic investigations were carried out. In order to assess possible fabrication failures selected dimensions of the components were compared with the technical drawings and the surface topography was analysed. The investigation revealed several causes for the fracture of the lag screw which is the implant component intended to fix the position of the femoral head. These are in descending order of relevance: (1) the screw was placed incorrectly and therefore had a smaller bending stiffness, (2) the femoral fracture zone was not stable, i.e., the lag screw 'moved out' of its proper position and (3) the laser marking on the lag screw was relatively large and led to a metallurgical notch at the now, because of the above mentioned points, severely stressed region. A material- or fabrication failure was not the root cause for the fracture of the lag screw. It was mainly due to its incorrect placement during surgery and the instability of the bone fracture. Furthermore, the implant geometry with 130° was not well-suited for the patient's anatomy. A 135°-IMHS might have been biomechanically preferable. Based on the determined failure causes and influences a relative lifetime estimation led to about 10% of the lifetime of a correctly placed 135°-IMHS assuming a sufficiently stable bone fracture zone. KW - Implant fracture KW - Intramedullary hip screw (IMHS) KW - Austenitic steel KW - Laser-marking KW - Implant placement PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2012.05.010 SN - 1350-6307 SN - 1873-1961 VL - 25 SP - 261 EP - 270 PB - Elsevier Science Publ. CY - Oxford AN - OPUS4-26238 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zerbst, Uwe A1 - Beretta, S. A1 - Köhler, G. A1 - Lawton, A. A1 - Vormwald, M. A1 - Beier, H.T. A1 - Klinger, Christian A1 - Cerný, I. A1 - Rudlin, J. A1 - Heckel, Thomas A1 - Klingbeil, Dietmar T1 - Safe life and damage tolerance aspects of railway axles - A review N2 - The paper gives an overview on safe life and damage tolerance methods applied to railway axles. It describes failure scenarios due to fatigue crack initiation and propagation. Besides common aspects of design, specific features such as corrosion and impact damage from flying ballast are discussed which may reduce the fatigue strength of axles during service. Potential effects of non-metallic inclusions from the steel manufacturing process are addressed in the context of the very high number of loading cycles railway axles are designed for. With respect to damage tolerance general lines of fracture mechanics residual lifetime analyses are introduced. More specific discussion is provided on aspects such as the threshold value of fatigue crack propagation and reliability aspects of non-destructive inspection. KW - Railway axle KW - Safe life design KW - Damage tolerance KW - Fatigue strength KW - Fatigue crack propagation KW - Inspection intervals PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2012.09.029 SN - 0013-7944 SN - 1873-7315 VL - 98 SP - 214 EP - 271 PB - Elsevier Science CY - Kidlington AN - OPUS4-27779 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian T1 - Schadensanalyse mit Vergleichsversuchen. (BAM-Untersuchungen zur Estonia-Katastrophe. Über die Notwendigkeit von Vergleichsversuchen bei der Schadensanalyse) T2 - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) Arbeitskreis CY - Hamburg, Germany DA - 2003-03-12 PY - 2003 AN - OPUS4-5200 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian T1 - Schadensanalysen an Komponenten von Schienenfahrzeugen T2 - Kolloquium EBA-BAM CY - Berlin, Germany DA - 2003-09-03 PY - 2003 AN - OPUS4-5220 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian T1 - Schadensanalyse mit Vergleichsversuchen - BAM-Untersuchungen zur Estonia-Katastrophe T2 - VDI/BAM Kollquium CY - Berlin, Germany DA - 2003-10-10 PY - 2003 AN - OPUS4-5203 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian T1 - BAM-Untersuchungen an Prüfstüchen der ESTONIA T2 - Interview im ZDF-heite-Journal CY - Berlin, Germany DA - 2003-10-13 PY - 2003 AN - OPUS4-5204 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - von Oppel, Kay A1 - Ritzmann, S. A1 - Stock, M. T1 - Force measurement to estimate resonances of black boxes - dynamic mass T2 - Arbeitskreissitzung "Kraftmessung und Kraftregelung für die Vibrationstestung" CY - Bremen, Germany DA - 2005-01-24 PY - 2005 AN - OPUS4-6353 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian T1 - Sicherheit technische Systeme - Vergleichversuche für die Schadensanalyse T2 - BAM -Sonderkolloquium CY - Berlin, Germany DA - 2002-10-31 PY - 2002 AN - OPUS4-6172 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Häcker, Ralf A1 - Zunkel, Astrid T1 - Schadensanalyse zur Schadensprävention: BAM Untersuchungen und Konsequenzen für technische Regeln - Beispiele aus der Arbeit der Projektgruppe V.3902 T2 - BAM-Sonderkolloquium CY - Berlin, Germany DA - 2002-06-12 PY - 2002 AN - OPUS4-6173 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian T1 - Schadenanalyse und Risikobewertung T2 - Arbeitskreis Risikobewertung der BAM CY - Berlin, Germany DA - 2002-03-22 PY - 2002 AN - OPUS4-6174 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Kinder, Joachim A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Österle, Werner T1 - Werkstoffuntersuchungen der BAM zu ESTONIA-Katastrophe - Neue Beurteilungskriterien für die Schadensanalyse T2 - SVMT Tagung, Fachgruppe Strukturintegrität "Beurteilung fehlerhafter Bauteile" CY - Aarau, Switzerland DA - 2002-03-06 PY - 2002 AN - OPUS4-6175 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Kinder, Joachim A1 - Österle, Werner T1 - ESTONIA-Katastrophe: Werkstoffuntersuchungen der BAM an Prüfstücken des Frontschotts T2 - DVS-Landesfachtagung 2002 CY - Heubach (Thuringia), Germany DA - 2002-11-15 PY - 2002 AN - OPUS4-6176 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Bettge, Dirk A1 - Häcker, Ralf A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Lüddecke, Falk A1 - Baer, Wolfram T1 - Thomasstahl in Freileitungsmasten: Schadensanalyse der Mastumbrüche Münsterland 2005 und Empfehlungen T2 - 3. ETP-Konferenz CY - Düsseldorf, Germany DA - 2007-07-03 PY - 2007 AN - OPUS4-15204 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Klinger, Christian T1 - Vermeidung winderregter Schwingungen im Stahlbau - Schadensanalysen und daraus folgende Maßnahmen T2 - 33. VDI-Jahrestagung Schadensanalyse "Produktverbesserung durch Schadensanalyse" CY - Würzburg, Deutschland DA - 2007-09-27 PY - 2007 SN - 978-3-18-091985-0 SN - 0083-5560 IS - 1985 SP - 23 EP - 36 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-17564 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bettge, Dirk A1 - Klinger, Christian A1 - Klingbeil, Dietmar T1 - Schadensanalyse an Rohrbögen eines Dampferzeugers KW - Schadensanalyse KW - Brüche KW - Dampferzeuger KW - Transportschaden PY - 2007 SN - 1435-3199 VL - 87 IS - 4 SP - 92 EP - 95 PB - VGB PowerTech e.V. CY - Essen AN - OPUS4-14747 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian T1 - Vermeidung winderregter Schwingungen im Stahlbau - Schadensanalysen und daraus folgende Maßnahmen T2 - 33. VDI-Jahrestagung Schadensanalyse CY - Würzburg, Germany DA - 2007-09-27 PY - 2007 AN - OPUS4-16154 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Bettge, Dirk A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Ell, Matthias A1 - von Oppel, Kay T1 - Schwingbruch durch Transport oder Betrieb? Komplexe Schadensanalyse der BAM an Kesselkomponeneten T2 - VDI-Arbeitskreis Schadensanalyse CY - Linz, Austria DA - 2005-02-15 PY - 2005 AN - OPUS4-12185 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Ell, Matthias A1 - Bettge, Dirk T1 - Implantatschäden: Analyse der Ursachen T2 - Werkstoffprüfung 2005, DVM CY - Berlin, Germany DA - 2005-12-01 PY - 2005 AN - OPUS4-12186 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Ell, Matthias A1 - Bettge, Dirk T1 - Implantatschäden: Analyse der Ursachen T2 - Werkstoffprüfung 2005, DVM CY - Berlin, Germany DA - 2005-12-01 PY - 2005 AN - OPUS4-12187 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bettge, Dirk A1 - Klinger, Christian A1 - Ell, Matthias A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - von Oppel, Kay A1 - Singh, Kai A1 - Eberle, Arno A1 - Engelhardt, Monika A1 - Bogel, Bärbel A1 - Saliwan Neumann, Romeo T1 - Schadensanalyse an Rohrbögen von Dampferzeugeranlagen T2 - VGB-Fachtagung "Dampferzeuger, Industrie und Heizkraftwerke 2006" CY - Würzburg, Deutschland DA - 2006-09-04 KW - Schadensanalyse KW - Brüche KW - Dampferzeuger KW - Transportschaden PY - 2006 PB - VGB PowerTech e.V. CY - Essen AN - OPUS4-12817 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Zerbst, Uwe A1 - Klinger, Christian ED - Yu, S. ED - Feng, X.-Q. T1 - Safe life and damage tolerance concepts of railway axles N2 - On July 9, 2008 a high speed train derailed in Cologne main Station, Germany at a low speed because an axle was broken. Fortunately, the derailment happened at a low speed so that nobody was injured. The reason for the broken axle was investigated and it turned out that most likely large inclusions located shortly undemeath the surface in a T-transition were the origin of the final crack. Basing on that result, a systematic investigation on existing safety assessments of railway axles was performed. This results in an analysis of the production process of axles and in a critical review of existing of existing assessments. Improvements and future developments are outlined. T2 - ICF13 - 13th International conference on fracture CY - Beijing, China DA - 16.06.2013 KW - Railway axles KW - Derailment KW - Service loading fatigue KW - Inclusions KW - Safety assessment PY - 2013 SN - 978-988-12265-2-5 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-29651 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klinger, Christian A1 - Bettge, Dirk T1 - Axle fracture of an ICE3 high speed train N2 - In July 2008 an ICE3 high speed train rated for 330 km/h service speed derailed during departure from Cologne, Central Station, Germany, due to fatigue failure of one of the driving axles. The train was emergency stopped immediately and, due to low travel speed at this point, no serious injuries occurred to passengers. Referring to public interest, the public attorney’s office solicited the German Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) for the analysis of the root cause. No deviations from specification were found in the geometries of the basic parts of the bogie or the wheelset assembly. Inspection of the axle fragments using standard acoustic non-destructive testing (NDT) techniques revealed no additional cracks and no indications of oversized discontinuities. Metallographic and chemical inspection of the axle material and its microstructure revealed all parameters to be acceptable except for an elevated impurity level. The fracture surfaces of the axle fragments were heavily damaged due to some continued travel after final breakage on the high speed line before Cologne Central Station. Extensive visual inspection of the remaining beachmarks was carried out to find the origin of the fatigue crack. The region of the crack origin was located near the axle surface but could not be analysed in detail due to secondary damage. Fatigue was identified as the mechanism of crack growth until final fracture, but the reasons for crack initiation initially remained unclear. Neither standard NDT techniques nor metallography according to the relevant axle specifications were able to identify inclusions in the material that could have served as crack initiation sites. However, discontinuities were detected near the crack origin in micro computer tomography and ultrasonic immersion testing. Subsequent metallographic sample preparation was targeted to specific areas based on the location coordinates of the flaws identified by these NDT techniques. These revealed non-metallic inclusions that were much larger than admissible for the relevant specifications. It is likely that the fatigue crack in the highly loaded axle volume initiated at those non-metallic inclusions. KW - Railway axle fracture KW - Fatigue crack KW - Non-metallic inclusions KW - Ultrasonic immersion technique KW - Micro computer tomography PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2012.11.008 SN - 1350-6307 SN - 1873-1961 VL - 35 SP - 66 EP - 81 PB - Elsevier Science Publ. CY - Oxford AN - OPUS4-29663 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schurig, Michael A1 - Klinger, Christian T1 - Der Repetitive Shock Test für Intermediate Bulk Container (IBC) KW - IBC KW - Intermediate Bulk Container KW - Vibrationsprüfung KW - Repetitive-Shock-Test KW - UN-Prüfung PY - 2009 SN - 0341-230X SN - 1431-827X VL - 2 SP - 32 EP - 36 PB - Baltz CY - München AN - OPUS4-19743 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schurig, Michael A1 - Häßlich, Mirko A1 - Klinger, Christian T1 - Der Temperaturgang von Beschleunigungssensoren und sein Einfluss auf die Messunsicherheit bei kombinierten Vibrations- und Klimaprüfungen N2 - Die Empfindlichkeit von Beschleunigungssensoren hängt von der Temperatur ab, bei der sie eingesetzt werden. Aus diesem Grund fordert der Entwurf der Neuausgabe von IEC 60068-2-53, dass Beschleunigungssensoren bei allen Prüftemperaturen kalibriert sein müssen. Darüber hinaus müssen die Grenzabweichungen der entsprechenden dynamischen Prüfverfahrensnormen eingehalten werden. Das Messunsicherheitsbudget für die Beschleunigungsmessung bei einer kombinierten Vibrations- und Klimaprüfung wird aufgestellt. Einflussgrößen sind die Kalibrierunsicherheit, der Frequenz- und Temperaturgang des Sensors, sowie die Messunsicherheit der elektrischen Messkette. Anhand typischer Prüfbedingungen werden Kriterien aufgestellt, wann der Temperaturgang für die Prüfung relevant wird. Eigene Untersuchungen und Hinweise aus der Literatur zeigen, dass dies eher selten der Fall ist. Gegebenenfalls muss auf geeignete Maßnahmen zur Verringerung der Messunsicherheit zurückgegriffen werden. Eine Kompensation des Temperaturganges ist möglich, aber derzeit noch aufwändig. KW - Beschleunigungssensor KW - Vibrationsprüfung KW - Klimaprüfung KW - Messunsicherheit PY - 2010 SN - 0341-230X SN - 1431-827X VL - 43 IS - 2 SP - 33 EP - 38 PB - Baltz CY - München AN - OPUS4-21813 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Wallstabe, Ronald A1 - Schurig, Michael A1 - Bohse, Jürgen A1 - Bettge, Dirk A1 - Schriever, Sina T1 - Wer den Schaden hat... - Schadensanalyse als interdisziplinäre Aufgabe T2 - Abendvortrag auf der Tagung "Werkstoffprüfung 2009" CY - Bad Neuenahr, Germany DA - 2009-12-03 PY - 2009 AN - OPUS4-20730 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Häcker, Ralf A1 - Bettge, Dirk A1 - Heckel, Thomas A1 - Gohlke, Dirk A1 - Klingbeil, Dietmar T1 - Werkstoffuntersuchungen zur Schadensanalyse "Radsatzwellenbruch ICE3" T2 - DVM-Tag Bauteilsicherheit CY - Berlin, Germany DA - 2010-05-29 PY - 2010 AN - OPUS4-22117 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian A1 - Häcker, Ralf A1 - Bettge, Dirk A1 - Heckel, Thomas A1 - Gohlke, Dirk T1 - Schadensanalyse an Eisenbahnkomponenten T2 - DGZfP, 6. Fachtagung Zersörungsfreie Prüfung im Eisenbahnwesen CY - Wittenberge, Germany DA - 2010-03-16 PY - 2010 AN - OPUS4-22118 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klinger, Christian A1 - Braune, G. A1 - Lüddecke, F. T1 - Erhöhung der Restnutzungsdauer an ermüdungsüberanspruchten Bauteilen einer Stabbogenbrücke bei Lutherstadt Wittenberg N2 - An einer Eisenbahnbrücke über die Elbe bei Lutherstadt Wittenberg führten windinduzierte Schwingungen zu einer unplanmäßigen und frühzeitigen Ermüdung ausgewählter Bauteile und Verbindungen des Stahltragwerks. Für die zyklisch bereits vorbelasteten und noch im Bauwerk befindlichen Bauteile konnte rechnerisch eine ausreichende Restnutzungsdauer nicht ermittelt werden. Auf Basis von experimentellen Untersuchungen wurde daher ein ingenieurmäßiges und baustellengeeignetes Sanierungskonzept für die vorbelasteten Bauteile entwickelt, deren Hauptbestandteil das Beschleifen der betroffenen Oberflächen darstellt. Weiterhin wurden für die ermüdeten Schweißverbindungen bruchmechanische Berechnungen angestellt, um auch deren Restnutzungsdauer abschätzen zu können. Hierfür wurden den im Bereich der Deutschen Bahn AG geltenden Rechenansätzen vergleichend weitere Ansätze aus dem Maschinenbau gegenübergestellt. Durch die angestellten Berechnungen und Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass für die betroffenen Bauteile nach deren Sanierung ausreichende Tragsicherheit und Ermüdungssicherheit vorschriftengemäß eingehalten werden. KW - Winderregte Schwingungen KW - Dämpfung KW - Schwingrisse KW - Ermüdung KW - Bruchmechanik PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1002/stab.200810099 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 SN - 0932-6375 VL - 77 IS - 12 SP - 870 EP - 879 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-22852 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -