TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Breidung, Marc A1 - Wossidlo, Peter A1 - Wahl, Ken A1 - Gerwien, Peter A1 - Zerbst, Uwe A1 - Madia, Mauro A1 - Küppers, M. ED - Zimmermann, Martina T1 - Gezielte Werkstoffprüfung zur fail-safe-Bauteilauslegung am Beispiel eines Achsschenkels N2 - Bei der Auslegung von Achsschenkeln für Nutzfahrzeuge wird für den Überlastfall ein fail-safe-Kriterium (kontrolliertes Versagen) als Basisphilosophie angesetzt. Gefordert wird, dass sich der Achsschenkel auch unter Akzeptanz begrenzten Risswachstums hinreichend elastisch-plastisch verformen kann, ohne dass es zum Bruch kommt. Der Fahrer soll anschließend anhand der bleibenden Verformungen bemerken können, dass mit seinem Fahrzeug etwas nicht in Ordnung ist. Eine Voraussetzung für dieses Bauteilverhalten ist eine hinreichende Bruchzähigkeit des Werkstoffs. Diese, wie auch die Rissspitzenbeanspruchung, müssen ermittelt werden, um den bruchmechanischen Sicherheitsnachweis führen zu können. Zur Ermittlung der mechanisch-technologischen und bruchmechanischen Werkstoffeigenschaften wurde ein Prüfkonzept entwickelt, bei dem die Proben an der potenziell kritischen Stelle direkt aus den geschmiedeten Achsschenkeln entnommen werden. Die experimentelle Werkstoffcharakterisierung bildet dann die Beanspruchungsbedingungen beim Überlastereignis ab. Im Rahmen der Produktion stehen jedoch nur Kerbschlagarbeitswerte zur Verfügung und aufwändige bruchmechanische Versuche sollen vermieden werden. Deshalb wurde eine Korrelation zur Abschätzung der vorhandenen Bruchzähigkeit aus der Kerbschlagarbeit herangezogen. Es ergibt sich eine Ergebnismatrix, die die Einflussgrößen Versagenswahrscheinlichkeit, Temperatur und Bruchzähigkeit verknüpft. Abschließend wird ein erster Vergleich der abgeschätzten mit den experimentell ermittelten Bruchzähigkeitswerten gezogen. Dieser weist aus, dass die abgeschätzten Werte geringfügig konservativ sind. T2 - 40. Vortrags- und Diskussionstagung Werkstoffprüfung 2022 CY - Dresden, Germany DA - 27.10.2022 KW - Kerbschlagarbeit KW - Achsschenkel KW - Fail-safe KW - Bruchmechanische Auslegung KW - Korrelation PY - 2022 SP - 1 EP - 6 PB - DGM - Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V. CY - Sankt Augustin AN - OPUS4-56152 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Müller, Karsten A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Klingbeil, Dietmar ED - Neimitz, A. T1 - Investigations on the Dynamic Fracture Toughness Behaviour of Nodular Cast Iron T2 - 14th European Conference on Fracture ; 14th Biennial Conference on Fracture (14-ECF) CY - Cracow, Poland DA - 2002-09-08 PY - 2002 SN - 1-901537-37-4 VL - 2 SP - 501 EP - 508 PB - EMAS Publ. CY - Sheffield AN - OPUS4-1931 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Enderlein, M. A1 - Kuna, M. A1 - Ricoeur, A. A1 - Baer, Wolfram A1 - Müller, Karsten A1 - Klein, K. A1 - Winkler, H. P. T1 - Numerische Analyse des Stoßbiegeversuchs zur Ermittlung der dynamischen Bruchzähigkeit KW - Bruchmechanik KW - Finite-Elemente-Methode KW - Dynamisches J-Integral KW - 3-Punkt-Biege-Großprobe PY - 2003 SN - 0943-3473 SN - 1616-4687 IS - 235 SP - 251 EP - 260 PB - DVM CY - Berlin AN - OPUS4-32709 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Klingbeil, Dietmar ED - Bouchaud, E. T1 - Complex Component Failure with Large Ductile Crack Growth - High Quality Prediction by Damage Mechanical Simulation and Experimental Verification T2 - 10th International Conference on Fracture (ICF-10) CY - Honolulu, HI, USA DA - 2001-12-02 PY - 2003 SN - 0376-9429 VL - 121 IS - 1-2 SP - 1(?) EP - 6(?) PB - Kluwer Acad. Publ. CY - Dordrecht AN - OPUS4-1929 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Abbasi, Behboud A1 - Cassau, Matthias A1 - Häcker, Ralf A1 - Kossert, Reimund T1 - Large scale testing and statistical analysis of dynamic fracture toughness of ductile cast iron KW - Dynamic fracture toughness KW - Ductile cast iron KW - Large scale test KW - Statistical analysis PY - 2009 DO - https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2009.01.005 SN - 0013-7944 SN - 1873-7315 VL - 76 IS - 8 SP - 1024 EP - 1036 PB - Elsevier Science CY - Kidlington AN - OPUS4-19351 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holzwarth, M. A1 - Baer, Wolfram A1 - Mayer, U. A1 - Weihe, S. T1 - Untersuchung des Master Curve-Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit N2 - Das Master Curve (MC) Konzept nach ASTM E1921 wird momentan u.a. in der Kerntechnik für die bruchmechanische Sicherheitsbewertung ferritischer Stähle eingesetzt. Für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit (GJS) fehlt jedoch eine Validierung dieser Methode und ggf. eine systematische Überprüfung möglicher Modifikationen grundlegender Ansätze des MC-Konzepts. Aus diesem Grund soll in einem kürzlich gestarteten BMUV-Verbundprojekt zwischen der MPA Stuttgart und der BAM Berlin die Anwendbarkeit des MC-Konzepts auf GJS bei dynamischer Beanspruchung untersucht werden. Ziel ist es, eine effektive und effiziente Methodik bereitzustellen, mit der mittels einer vergleichsweise kleinen Stichprobe bruchmechanischer Kleinproben eine Referenztemperatur T0 zur werkstoffspezifischen Temperaturjustierung der MC ermittelt werden kann. T2 - 55. Jahrestagung des DVM-Arbeitskreises "Bruchmechanik und Bauteilsicherheit" CY - Darmstadt, Germany DA - 14.02.2023 KW - Dynamische Beanspruchung KW - Bruchmechanik KW - Master Curve-Konzept KW - Gusseisen mit Kugelgraphit PY - 2023 DO - https://doi.org/10.48447/Br-2023-BB SP - 101 EP - 108 PB - DVM Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-57024 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Holzwarth, Marcel A1 - Mayer, Uwe ED - Vormwald, Michael T1 - Untersuchung des Master Curve-Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit: Versuchswerkstoff und erste Ergebnisse an SE(B)140-Großproben N2 - In einem laufenden Kooperationsprojekt zwischen der BAM Berlin und der MPA Stuttgart wird das probabilistische Master Curve (MC) Konzept nach ASTM E1921 hinsichtlich seiner Übertragbarkeit auf ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit (DCI) untersucht. Zielsetzung ist die Bereitstellung einer Vorgehensweise zur Bestimmung und Bewertung der dynamischen Bruchzähigkeit von DCI im Übergangsbereich. In diesem Beitrag wird der Versuchswerkstoff der Festigkeitsklasse GJS-400 näher vorgestellt. Ferner werden erste Ergebnisse von zwei bruchmechanischen Versuchsserien an SE(B)140-Großproben bei Belastungsraten von ca. 6∙104 MPa√ms-1 bei -40 °C und -60 °C präsentiert. T2 - 56. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit CY - Kassel, Germany DA - 20.02.2024 KW - Dynamische Beanspruchung KW - Bruchmechanik KW - Master Curve-Konzept KW - Gusseisen mit Kugelgraphit PY - 2024 DO - https://doi.org/10.48447/BR-2024-BB SP - 49 EP - 58 PB - DVM-Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-59518 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holzwarth, Marcel A1 - Baer, Wolfram A1 - Mayer, Uwe A1 - Weihe, Stefan ED - Vormwald, Michael T1 - Untersuchung des Master Curve-Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit: Kritische Belastungsrate und erste Ergebnisse an C(T)-Proben N2 - Im laufenden Verbundprojekt MCGUSS untersuchen dieProjektpartner MPA Stuttgart und BAM Berlin das probabilistische Master Curve (MC) Konzept nach ASTM E1921 hinsichtlich seiner Übertragbarkeit auf ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit (DCI). Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Methode zur Bestimmung und Bewertung der dynamischen Bruchzähigkeit von DCI im Übergangsbereich. In diesem Beitrag werden die Eigenschaften des verwendeten Werkstoffs der Festigkeitsklasse GJS-400 vorgestellt und die sich daraus ergebenden Probenentnahmestellen näher erläutert. Weiterhin werden erste Ergebnisse der C(T)25-Versuchsserien vorgestellt, die bei Belastungsraten von ca. 5∙103 MPa√ms-1, 5∙104 MPa√ms-1 und 5∙105 MPa√ms-1 und einer Temperatur von -40 °C durchgeführt wurden. T2 - 56. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit CY - Kassel, Germany DA - 20.02.2024 KW - Dynamische Belastung KW - Master Curve KW - Gusseisen KW - C(T)-Proben PY - 2024 SP - 37 EP - 47 PB - DVM Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-59519 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holzwarth, M. A1 - Baer, Wolfram T1 - Untersuchung des Master Curve-Konzeptes für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit N2 - Das Master Curve (MC) Konzept nach ASTM E1921 wird momentan u.a. in der Kerntechnik für die bruchmechanische Sicherheitsbewertung ferritischer Stähle eingesetzt. Für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit (GJS) fehlt jedoch eine Validierung dieser Methode und ggf. eine systematische Überprüfung möglicher Modifikationen grundlegender Ansätze des MC-Konzepts. Aus diesem Grund soll in einem kürzlich gestarteten BMUV-Verbundprojekt zwischen der MPA Stuttgart und der BAM Berlin die Anwendbarkeit des MC-Konzepts auf GJS bei dynamischer Beanspruchung untersucht werden. Ziel ist es, eine effektive und effiziente Methodik bereitzustellen, mit der mittels einer vergleichsweise kleinen Stichprobe bruchmechanischer Kleinproben eine Referenztemperatur T0 zur werkstoffspezifischen Temperaturjustierung der MC ermittelt werden kann. T2 - 55. Jahrestagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit CY - Darmstadt, Germany DA - 14.02.2023 KW - Bruchmechanik KW - Master Curve-Konzept KW - Dynamische Beanspruchung KW - Gusseisen mit Kugelgraphit PY - 2023 AN - OPUS4-57025 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Untersuchung des Master Curve-Konzepts für Ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit: Versuchswerkstoff und erste Ergebnisse von SE(B)140-Grossproben N2 - In einem laufenden Kooperationsprojekt zwischen der BAM Berlin und der MPA Stuttgart wird das probabilistische Master Curve (MC) Konzept nach ASTM E1921 hinsichtlich seiner Übertragbarkeit auf ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit (DCI) untersucht. Zielsetzung ist die Bereitstellung einer Vorgehensweise zur Bestim-mung und Bewertung der dynamischen Bruchzähigkeit von DCI im Übergangsbe-reich. In diesem Beitrag wird der Versuchswerkstoff der Festigkeitsklasse GJS-400 näher vorgestellt. Ferner werden erste Ergebnisse von zwei bruchmechanischen Versuchsserien an SE(B)140-Großproben bei Belastungsraten von ca. 6∙104 MPa√ms-1 bei -40 °C und 60 °C präsentiert. T2 - Jahrestagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit CY - Kassel, Germany DA - 20.02.2024 KW - Bruchzähigkeit KW - Sprödbruch KW - Master Curve KW - Gusseisen mit Kugelgraphit KW - ASTM E1921 PY - 2024 AN - OPUS4-59860 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Adequate measurement of force, displacement and crack initiation in dynamic fracture mechanics experiments N2 - Fracture mechanics testing at dynamic loading conditions requires appropriate methods for the measurement of force and displacement. In some cases additional measurement techniques must be used to obtain further information like the time of crack initiation. Dedicated standard pro-cedures for impact type dynamic fracture mechanics tests are not available. Several standards on quasistatic or elevated loading rate fracture mechanics testing provide some more general experi-mental guidelines and they often exclude impact conditions. Therefore, the first step of dynamic fracture mechanics investigations should always be to establish an appropriate and validated test method. T2 - ECF 19 - 19th European conference on fracture - Fracture mechanics for durability, reliability and safety CY - Kazan, Russia DA - 26.08.2012 KW - Dynamic fracture mechanics tests KW - Measurement KW - Force KW - Displacement KW - Crack initiation PY - 2012 SN - 978-5-905576-18-8 IS - Proceeding-ID 116 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-26499 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Müller, Karsten A1 - Wossidlo, Peter T1 - Investigations on the Dynamic Fracture Toughness of Heavy-Section Ductile Cast Iron for Transport and Storage Casks T2 - PATRAM 2001 ; Annual International Symposium on Packaging and Transportation of Radioactive Materials CY - Chicago, IL, USA DA - 2001-09-03 PY - 2001 IS - CD-ROM PB - PATRAM CY - Chicago, Ill. AN - OPUS4-1930 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Madia, Mauro A1 - Baer, Wolfram A1 - Wagener, Rainer A1 - Kiyak, Yusuf T1 - Betriebsfestigkeit und Bruchverhalten von bainitischen Schmiedestählen N2 - Die neue Generation von bainitischen Schmiedestählen bietet auf der einen Seite ein erhebliches Festigkeitspotenzial, das es im Sinne des Leichtbaus auch für zyklisch belastete Sicherheitsbauteile zu heben gilt. Auf der anderen Seite geht mit dieser Festigkeitssteigerung im Vergleich zu Vergütungsstählen ein Verlust an Duktilität und Zähigkeit einher. Am Beispiel des Demonstratorbauteils Achsschenkel ging das Forschungsvorhaben der Frage nach, wie ein Freigabeprozess zu gestalten ist, damit das Festigkeitspotenzial der neuen Stähle zuverlässig ausgenutzt werden kann. Als Ergebnis wird eine Vorgehensweise dargestellt, die den Eigenschaften der neuen Generation von Schmiedestählen Rechnung trägt, um den sicheren Betrieb der Komponenten zu gewährleisten. KW - Bainitischer Schmiedestahl KW - Bruchmechanik KW - Sicherheit KW - Betriebsfestigkeit KW - Bauteilauslegung PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-594296 SN - 2366-5106 SP - 50 EP - 54 PB - Industrieverband Massivumformung e. V CY - Hagen AN - OPUS4-59429 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Advanced fracture mechanics testing of DCI - a key to valuable toughness data T2 - Keith Millis symposium on ductile cast iron CY - Nashville, TN, USA DA - 2013-10-15 KW - DCI KW - Ductile cast iron KW - Mechanical properties KW - Fracture mechanics testing KW - Fracture toughness data KW - Microstructure KW - Loading rate KW - Temperature PY - 2013 SN - 978-0-87433-419-7 SP - 223 EP - 232 AN - OPUS4-29358 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Häcker, Ralf A1 - Börnert, Johannes T1 - Dynamic mechanical properties of ductile cast iron materials for thickwalled components T2 - 15th European Conference of Fracture (ECF15) - Advanced Fracture Mechanics for Life and Safety Assessments CY - Stockholm, Schweden DA - 2004-08-11 PY - 2004 SP - 8 pages CY - Stockholm AN - OPUS4-7026 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Analyses of dynamic fracture toughness data of ductile cast iron based on ASME code case N-670 and ASTM E 1921 T2 - ICF12 - 12th International conference on fracture CY - Ottawa, Canada DA - 2009-07-12 PY - 2009 AN - OPUS4-20889 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Statistical analysis of dynamic fracture toughness data of two DCI large scale specimen test series T2 - PATRAM 2007, 15th International Symposium on the Packaging and Transportation of Radioactive Materials CY - Miami, Florida, USA DA - 2007-10-21 KW - Dynamische Bruchzähigkeit KW - Duktiles Gusseisen KW - Statistik KW - Großproben KW - Werkstoffkennwert PY - 2007 SP - 1 EP - 7 PB - Institute of Nuclear Materials Management AN - OPUS4-19066 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Dynamic Fracture Toughness Behaviour of Ductile Cast Iron with Respect to Structural Integrity Assessment T2 - 17. International Conference on Structural Mechanics in Reactor (SmiRT 17) CY - Prague, Czech Republic DA - 2003-08-17 PY - 2003 AN - OPUS4-5183 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Homann, Tobias A1 - Prager, Jens A1 - Schmidt, Dirk A1 - Stajanca, Pavol A1 - Weltschev, Margit A1 - Wossidlo, Peter A1 - Habib, Abdel Karim T1 - AGIFAMOR: Anwendung der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen - Teil 2: Technische Hintergründe - Schadensursachen und Prüfeinrichtungen N2 - Schäden an Rohrleitungen können zu hohen Umweltbelastungen und wirtschaftlichen Schäden führen. Um die dauerhafte Verfügbarkeit der Infrastruktur zu gewährleisten, wird im Rahmen des Projekts AGIFAMOR an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) erprobt, inwiefern das Verfahren der verteilten akustischen faseroptischen Sensorik (Distributed acoustic sensing – DAS) zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen eingesetzt werden kann. Neben der DAS werden erprobte Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung wie Schallemissionsanalyse (SEA) und Beschleunigungssensoren eingesetzt. An dieser Stelle soll detailliert auf die Hauptschadensursachen an Rohrleitungen, den Versuchsstand zur mechanischen Belastung von Rohren sowie die Möglichkeiten zu Untersuchungen im Realmaßstab eingegangen werden. KW - Schadensursachen an Rohrleitungen KW - Monitoring von Rohrleitungen KW - Verteilte Faseroptische Sensorik KW - Rohrbiegeprüfstand KW - Leckage PY - 2018 SN - 2191-0073 VL - 8 IS - 3 SP - 24 EP - 29 PB - Springer VDI-Verlag GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-44507 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter ED - Zimmermann, M. T1 - Zur Frage der Verwendung von Untermaßprobenergebnissen des Kerbschlagbiegeversuchs - Eine ernüchternde Bilanz N2 - Der Kerbschlagbiegeversuch ist seit der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts standardisiert und seit langem als Prüfverfahren international genormt. Weltweit sind zu garantierende Werte der Kerbschlagenergie (KV) und Übergangstemperaturen (TÜ) in Produktnormen und Regelwerken festgelegt. Unter bestimmten Bedingungen besteht dabei die Option, statt Normalproben Untermaßproben zu prüfen. Im Rahmen einer Untersuchung der BAM wurde der aktuelle Status von Prüf- und Produktnormen sowie Regelwerken zur Bewertung der Bauteilintegrität hinsichtlich ihres Umgangs mit Untermaßprobenergebnissen erfasst. Zur Schaffung einer geeigneten aktuellen Datenbasis wurden an ISO-V-Proben der Dicken 2,5, 5,0, 7,5 und 10,0 mm aus vier aktuellen Baustählen KV2-T-Kurven ermittelt. Es wurden unterschiedliche Vorgehensweisen zur Kurvenanpassung und Festlegung von Übergangstemperaturen praktiziert. Ferner kamen verfügbare Ansätze zur Skalierung von Untermaßprobenergebnissen auf die Werte von Normalproben zur Anwendung. Das Ausmaß des Probendickeneffektes ist werkstoff- und temperaturabhängig. Im Bereich der Werkstoffprüfung ist akzeptiert, dass die Ergebnisse von Normal- und Untermaß-proben nicht ohne Weiteres ineinander überführt werden können. Der Stand der Produktnormung und der Regelwerke ist jedoch im besten Falle als unzureichend, vielfach jedoch schlicht als falsch zu bezeichnen. In einem weiten anwendungsrelevanten Temperaturbereich werden hier sogar deutlich nicht-konservative Skalierungsergebnisse geliefert. Die betroffenen Produkt-normenreihen und Regelwerke müssen überarbeitet werden. T2 - 40. Vortrags- und Diskussionstagung Werkstoffprüfung 2022: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand, Prüftechnik – Kennwertermittlung – Schadensvermeidung CY - Dresden, Germany DA - 27.10.2022 KW - Kerbschlagbiegeversuch, Untermaßproben, Normalproben, Skalierung von Ergebnissen PY - 2022 SP - 1 EP - 6 PB - Deutsche Gesellschaft für Materialkunde (DGM) CY - Sankt Augustin AN - OPUS4-56155 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Zur Frage der Verwendung von Untermaßprobenergebnissen des Kerbschlagbiegeversuchs – eine ernüchternde Bilanz N2 - Der Kerbschlagbiegeversuch ist seit der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts standardisiert und seit langem als Prüfverfahren international genormt. Weltweit sind zu garantierende Werte der Kerbschlagenergie (KV) und Übergangstemperaturen (TÜ) in Produktnormen und Regelwerken festgelegt. Unter bestimmten Bedingungen besteht dabei die Option, statt Normalproben Untermaßproben zu prüfen. Im Rahmen einer Untersuchung der BAM wurde der aktuelle Status von Prüf- und Produktnormen sowie Regelwerken zur Bewertung der Bauteilintegrität hinsichtlich ihres Umgangs mit Untermaßprobenergebnissen erfasst. Zur Schaffung einer geeigneten aktuellen Datenbasis wurden an ISO-V-Proben der Dicken 2,5, 5,0, 7,5 und 10,0 mm aus vier aktuellen Baustählen KV2-T-Kurven ermittelt. Es wurden unterschiedliche Vorgehensweisen zur Kurvenanpassung und Festlegung von Übergangstemperaturen praktiziert. Ferner kamen verfügbare Ansätze zur Skalierung von Untermaßprobenergebnissen auf die Werte von Normalproben zur Anwendung. Das Ausmaß des Probendickeneffektes ist werkstoff- und temperaturabhängig. Im Bereich der Werkstoffprüfung ist akzeptiert, dass die Ergebnisse von Normal- und Untermaß-proben nicht ohne Weiteres ineinander überführt werden können. Der Stand der Produktnormung und der Regelwerke ist jedoch im besten Falle als unzureichend, vielfach jedoch schlicht als falsch zu bezeichnen. In einem weiten anwendungsrelevanten Temperaturbereich werden hier sogar deutlich nicht-konservative Skalierungsergebnisse geliefert. Die betroffenen Produkt-normenreihen und Regelwerke müssen überarbeitet werden. T2 - 40. Vortrags- und Diskussionstagung Werkstoffprüfung 2022 CY - Dresden, Germany DA - 27.10.2022 KW - Skalierung von Ergebnissen KW - Kerbschlagbiegeversuch KW - Untermaßproben KW - Normalproben PY - 2022 AN - OPUS4-56156 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Portella, Pedro Dolabella A1 - Bettge, Dirk A1 - Klinger, Christian A1 - Baer, Wolfram T1 - Über das Versagen von Strommasten im Münsterland (Nov. 2005) - der Beitrag der Metallographie und der Fraktographie T2 - 43. Metallographie-Tagung CY - Aachen, Deutschland DA - 2009-09-16 PY - 2009 SN - 978-3-88355-376-4 VL - 41 SP - 21 EP - 30 PB - Werkstoff-Informationsges. CY - Frankfurt/M. AN - OPUS4-20061 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Schwerpunkte der BAM aus Forschungsvorhaben zur Komponentsicherheit sowie zukünftige Entwicklungen T2 - 2. Workshop "Kompetenzverbund Kerntechnik", GRS CY - Cologne, Germany DA - 2002-09-18 PY - 2002 AN - OPUS4-6171 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Untersuchungen zum Verformungs- und Bruchverhalten von Gusseisenwerkstoffen mit Kugelgraphit bei dynamischer Baanspruchung T2 - 37. Tagung "Technische Sicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer" des DVM-Arbeitskreises Bruchvorgänge am 22./23.02.2005 CY - Hamburg, Germany DA - 2005-02-22 PY - 2005 AN - OPUS4-4974 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Werkstoff- und bruchmechanische Forschungsarbeiten an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) T2 - Kolloquium am Institut für Sicherheitstechnik des Forschungszentrums CY - Dresden, Germany DA - 2003-03-06 PY - 2003 AN - OPUS4-5176 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Hochgeschwindigkeitsbeanspruchung - Prüfmethodik und werkstoffmechanische Simulation T2 - BAM-Kolloquium CY - Berlin, Germany DA - 2003-09-24 PY - 2003 AN - OPUS4-3994 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wallin, Kim A1 - Baer, Wolfram T1 - Evaluation of Charpy-V transition curve fitting based on distribution-free statistical assessment N2 - A non-parametric, distribution-free, statistical assessment of 5 large Charpy transition curve data sets is used for the optimum fitting equations for smaller data sets. The assessment makes use of a combination of rank probability and binomial probability analysis of the data. The original non-parametric assessment method is improved by combining upper and lower bound binomial estimates, thus removing a bias that exists in the original method. The non-parametric assessment is not suitable as a standard method because it requires too many data points to give a reliable result. It is, however, ideal as a research tool to examine transition curve shape and scatter. Based on the assessment several recommendations for transition curve fitting can be made. KW - Mechanical Engineering KW - Mechanics of Materials KW - General Materials Science KW - Charpy Impact Test KW - Charpy Transition Curve PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2023.105079 SN - 0308-0161 VL - 206 SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-58635 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Baer, Wolfram ED - Frenz, Holger ED - Grellmann, Wolfgang T1 - Experimentelle Ermittlung dynamischer Bruchzähigkeitswerte von ferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit - Normung und aktuelle Datenbasis N2 - Der vorliegende Beitrag befasst sich mit dem internationalem Status der Ermittlung und Verfügbarkeit dynamischer Bruchzähigkeitswerte ferritischer Gusseisenwerkstoffe mit Kugelgraphit. Einleitend wird der Stand bruchmechanischer Prüfnormen hinsichtlich der Definition von Kennwerten bei dynamischer Beanspruchung analysiert. Zur dynamischen Bruchzähigkeit von ferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit wurde eine Datenbasis erstellt, die den aktuellen veröffentlichten Stand auf diesem Gebiet widerspiegelt und eine Vielzahl unterschiedlicher von den Autoren verwendeter Kennwertdefinitionen enthält. Daher ist eine systematische Auswertung dieser Datenbasis sehr schwierig. Zur Veranschaulichung des temperaturabhängigen Bruchverhaltens wurde jedoch eine Reihe von zusammenfassenden graphischen Darstellungen erarbeitet. Anhand derer wird der Informationsgehalt einzelner Kennwertgruppen diskutiert und deren Aussagekraft für den Fall einer Bauteilsicherheitsbewertung eingeschätzt. T2 - Herausforderungen neuer Werkstoffe an die Forschung und Werkstoffprüfung : Tagung Werkstoffprüfung 2008 CY - Berlin, Deutschland DA - 2008-12-04 KW - Dynamische Bruchzähigkeit KW - Review KW - Werkstoffkennwert KW - Duktiles Gusseisen KW - Dynamic fracture toughness KW - Review KW - Material characteristic KW - Ductile cast iron PY - 2008 SN - 978-3-00-026399-6 SN - 1861-8154 N1 - Serientitel: DVM-Bericht – Series title: DVM-Bericht IS - 642 SP - 275 EP - 282 PB - DVM CY - Berlin AN - OPUS4-18667 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bösel, Dieter A1 - Baer, Wolfram A1 - Eberle, Arno A1 - Klingbeil, Dietmar T1 - Stand der Entwicklung von Key Curve Einprobenverfahren zur Ermittlung dynamischer Risswiderstandskurven an duktilen Gusseisenwerkstoffen KW - Dynamische Bruchmechanik KW - Risswiderstandskurve KW - Einprobentechnik KW - Gusseisen mit Kugelgraphit KW - Dynamic fracture mechanics KW - Crack resistance curve KW - Single specimen method KW - Ductile cast iron PY - 2008 SN - 1616-4687 SP - 73 EP - 81 AN - OPUS4-16709 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Chunky Graphite - Recognition, Quantification, and Impact on Properties of Spheroidal Graphite Cast Iron N2 - Since there is a continuously growing demand for complex, frequently heavy-sectioned spheroidal graphite cast iron (SGI) castings it is worth paying attention to the chunky graphite (CHG) degeneration which may occur under certain technological circumstances. Although a reference line for preventive actions in terms of general metallurgical and process measures could be drawn to avoid CHG in heavy-sectioned ferritic SGI castings, a broad majority of experts claim the avoidance of CHG in heavy sections cannot yet be rated a hundred percent process safe. A major reason may be seen in the fact that a universal, generally accepted explanation of CHG formation and growth has not yet been established, although several theories have been proposed. Nevertheless, metallurgical aspects are not in the focus of this paper. This paper is about the current state of methods to detect CHG in SGI on the laboratory and component scales. Capabilities and limits of different metallographic, fractographic and non-destructive computer tomographic methods to recognize and quantify CHG are discussed. With respect to the characteristic fili-gree three-dimensional string-like, multi-branched CHG structure, which is non-isometric and non-dispersed, serious implications on the possibility to quantitatively characterize the amount of CHG must be considered. In contrary to the metallurgical aspects, the knowledge about the impact of CHG on the materials and com-ponents properties is still surprisingly limited. Therefore, special emphasis of this paper is on the impact of CHG degeneration on the properties of ferritic SGI. Experimental results are reviewed to illustrate the effect of CHG on mechanical strength and ductility properties as well as fracture mechanics properties in terms of crack resistance and fracture toughness. The present situation is characterized by discussions and uncertainty about the acceptance or rejection of SGI components containing CHG. Addressing this, conclusions from the materials engineering point of view are drawn for quality control, a safe operational strategy in the foundry and component safety. T2 - InCeight Casting 2023 CY - Darmstadt, Germany DA - 06.03.2023 KW - Chunky graphite KW - Structure KW - Recognition KW - Quantification KW - Tensile properties KW - Fracture toughness KW - Ferritic spheroidal KW - Graphite cast iron PY - 2023 AN - OPUS4-57121 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Detection and understanding of the chunky graphite degeneration in ferritic spheroidal graphite cast iron materials with respect to fatigue N2 - CHG is very different compared to other graphite degenerations or defects; Filigree, multi-branched string-like, 3d interconnected structure; Morphology and volumetric amount of CHG cannot be accessed by stereological interpretation of 2d section data; Field-tested, technically established method to quantify CHG in components not available; Fatigue: CHG causes substantial reduction in fatigue limit and significant increase in crack growth rate; Therefore: Avoid or exclude CHG! T2 - 4th International Symposium on Fatigue Design and Material Defects CY - Online meeting DA - 26.05.2020 KW - Ductile cast iron KW - Chunky graphite degeneration KW - Fatigue KW - Correlation microstructure to properties PY - 2020 AN - OPUS4-54409 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Advanced Fracture Mechanics Testing of DCI - A Key to Valuable Toughness Data T2 - 2013 Keith Millis Symposium on Ductile Cast Iron, American Foundry Society and Ductile Iron Society CY - Nashville, TN, USA DA - 2013-10-15 PY - 2013 AN - OPUS4-29826 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baensch, Franziska A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Homann, Tobias A1 - Prager, Jens A1 - Schmidt, Dirk A1 - Weltschev, Margit A1 - Habib, Abdel Karim T1 - AGIFAMOR: Anwendung der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen - Teil 1: Projektvorstellung und erste Vorversuche N2 - In der Prozessindustrie werden häufig gefährliche Stoffe eingesetzt, so dass auch kleinste Leckagen der medienführenden Anlagenteile zu Gefährdungen der Arbeitnehmer sowie zur Belastung der Umwelt führen können. Für die Gewährleistung einer dauerhaften Verfügbarkeit der Infrastruktur ist die frühzeitige Erkennung und Ortung von potentiell gefährlichen Veränderungen an den Wandungen von Rohrleitungen und Behältern (in Form von Rissen, Pittings und Ablagerungen) erforderlich. Am Beispiel von Rohrleitungen, sollen im Rahmen des Projekts AGIFAMOR an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), im Sinne einer Machbarkeitsstudie die Verfahren der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung und Detektion potentiell gefährlicher Veränderungen in Industrieanlagen erprobt und qualifiziert werden. Dabei sollen die Applikation der optischen Sensorfasern hinsichtlich der Signalübertragung auf den Sensor optimiert und die Erkennung der für dieses Anwendungsgebiet relevanten Schallsignaturen entwickelt werden. Mithilfe eines solchen Messsystems können mit geringem Aufwand ausgedehnte Strukturen, auch unter erschwerten Bedingungen (z.B. hohe Temperatur, Einfluss von Chemikalien) kontinuierlich überwacht werden. KW - Beschleunigungssensoren KW - Faseroptische Sensorik KW - Schallemission KW - Monitoring KW - Rohrleitung PY - 2017 SN - 2191-0073 VL - 7 IS - 3 SP - 10 EP - 16 PB - Springer VDI-Verlag GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-40183 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Breidung, Marc A1 - Kiyak, Yusuf A1 - Zerbst, Uwe A1 - Madia, Mauro A1 - Küppers, M. T1 - Aspekte der analytischen bruchmechanischen Bauteilbewertung N2 - Am Beispiel eines abgesetzten zylindrischen Bauteils (Achsschenkel) werden Probleme der analytischen bruchmechanischen Bauteilbewertung diskutiert. Als Basis-philosophie wird ein Fail Safe-Kriterium (kontrolliertes Versagen) angesetzt. Die Forderung ist, dass sich der Achsschenkel, bevor er bricht, in einem Ausmaß plastisch verformen kann, bei dem der Fahrer bemerkt, dass mit seinem Fahrzeug etwas nicht in Ordnung ist. Um das zu gewährleisten, muss der Werkstoff einen bestimmten Riss-widerstand aufweisen. Dazu werden im hier vorgestellten ersten Teil des Projektes mittels FEM Rissspitzenbeanspruchungen in Abhängigkeit von der Auslenkung des Zylinders und angenommener Rissgrößen ermittelt. Diese finden als Zielgrößen in der weiteren Analyse Anwendung. Da eine einfach umzusetzende Lösung angestrebt wird, werden zusätzlich analytische Rechnungen an Ersatzgeometrien (halbunendliche Platte und Vollzylinder), aber mit den realen Spannungen am Bauteil durchgeführt. Es zeigt sich, dass die Ergebnisse wegen des Steifigkeitsunterschieds zwischen Bauteil und Ersatzgeometrie unvertretbar konservativ sind. Alternativ wird ein hybrides Konzept vorgestellt, für das die Modellparameter mittels FEM bestimmt werden. Es liefert sehr genaue Ergebnisse. Im Rahmen der analytischen Rechenvorschrift können die Lösungen auf andere Werkstoffe übertragen werden, ohne dass zusätzliche FEM-Analysen notwendig sind. T2 - 54. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit CY - Online meeting DA - 22.02.2022 KW - FEM KW - Bauteilbewertung KW - Fail-safe KW - Analytisches Modell PY - 2022 DO - https://doi.org/10.48447/Br-2022-BB VL - 254 SP - 1 EP - 11 PB - DVM CY - Berlin AN - OPUS4-54406 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Holzwarth, M. A1 - Mayer, U. T1 - Investigation of the Master Curve Concept for ferritic Ductile Cast Iron N2 - Based on state-of-the-art research and regulations, the application of the fracture mechanics master curve (MC) concept to ferritic ductile cast iron (DCI) is being investigated in a recently started German joint research project between BAM Berlin and MPA Stuttgart. This paper outlines the research approach and the planned investigations and provides first results. According to the IAEA guidelines SSG 26, the safety assessment of DCI containers for transport as well as interim and final storage of radioactive materials is based on the fracture mechanics criterion of general crack initiation exclusion. Within this context, the focus of the current research project is on the further development of brittle fracture safety assessment methods under dynamic loading conditions. Within fracture mechanics safety assessments for steels in nuclear technology, the probabilistic MC concept according to ASTM E1921 is currently used for quasi-static loading conditions as a supplement to the established deterministic ASME reference curve concept. The MC concept allows for an effective statistical consideration of the scatter of the material toughness in the transition regime. Furthermore, the MC can also be used for elevated loading rates as they occur in accident or crash scenarios. However, for DCI, a systematic review of potential modifications to the MC assumptions and procedure according to ASTM E1921 and an associated validation are still lacking. Therefore, a corresponding methodology shall be established to determine and assess dynamic fracture toughness values of DCI in the ductile-to-brittle transition regime, using samples extracted from a component. For the experimental program, a DCI material was produced as it is generally used for transport and storage containers. A basic mechanical-technological material characterization consisting of tensile, Charpy, and Pellini tests is planned. A comprehensive fracture mechanics test program was compiled covering dynamic testing of DC(T)9, C(T)25, C(T)50, SE(B)10, SE(B)25, and SE(B)140 specimens. Moreover, numerical analyses of different specimen geometries and test setups are planned to investigate the influences of stress triaxiality and loading rate. Throughout the experimental program, the microstructure-property relationship will be investigated based on quantitative metallographic and fractographic analyses. Finally, different MC assessment strategies will be considered, and modifications will be made if necessary. T2 - PATRAM22 Conference CY - Juans-les-Pins, France DA - 11.06.2023 KW - Master Curve KW - Ductile cast iron KW - Dynamic fracture toughness PY - 2023 SP - 1 EP - 9 PB - World Nuclear Transport Institute AN - OPUS4-57765 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Ohm, Katrin A1 - Holzwarth, Marcel A1 - Mayer, Uwe T1 - Master Curve-Auswertungen und fraktographische Analysen zum Bruchmechanismus – neue Ergebnisse zur Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit bei dynamischer Beanspruchung (Projekt MCGUSS) N2 - In diesem Beitrag werden erste Master Curve (MC)-Auswertungen und fraktographische Analysen zum Bruchmechanismus aus dem laufenden Kooperationsprojekt MCGUSS zwischen der BAM Berlin und der MPA Stuttgart diskutiert. Für zwei SE(B)140-Großprobenversuchsserien mit je 6-8 Versuchen bei -40 °C bzw. -60 °C und Belastungsraten von 5-8x10^4 MPa√m/s wurden Referenztemperaturen T0 bestimmt. Ergänzt wird dies für erste Versuchsreihen an SE(B)25-Kleinproben, die bei -60 °C und Belastungsraten von ca. 2x10^5 MPa√m/s geprüft wurden. An ausgewählten Bruchflächen dieser Versuche wurden detaillierte fraktographische REM-Analysen vorgenommen. Im Vordergrund stand die Charakterisierung des Bruchmechanismus in Abhängigkeit von den Einflussfaktoren Temperatur und Probengröße. In Richtung der Zähigkeitstieflage werden die Analysen komplettiert durch die Ergebnisse von zwei SE(B)140-Großprobenversuchen bei -100 °C bzw. -140 °C und Belastungsraten von ca. 5-8x10^4 MPa√m/s. T2 - 57. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit CY - Köln, Germany DA - 18.02.2025 KW - Dynamische Beanspruchung KW - Bruchmechanik KW - Master Curve-Konzept KW - Gusseisen mit Kugelgraphit PY - 2025 DO - https://doi.org/10.48447/BR-2025-467 SP - 113 EP - 122 PB - DVM-Verlag CY - Berlin AN - OPUS4-62554 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holzwarth, Marcel A1 - Baer, Wolfram A1 - Mayer, Uwe A1 - Weihe, Stephan T1 - Investigation of the Master Curve Concept for Ferritic Ductile Cast iron N2 - Within fracture mechanics safety assessment for steels in nuclear technology, the probabilistic master curve (MC) concept according to ASTM E1921 is currently used for quasi-static loading conditions as a supplement to the established deterministic ASME reference curve concept. However, for ductile cast iron (DCI), a systematic review of potential modifications to the assumptions and the procedure according to ASTM E1921 and an associated validation are still lacking. For this reason, the application of the fracture mechanics MC concept to ferritic ductile cast iron is being investigated in a recently started joint research project between MPA Stuttgart and BAM Berlin. According to the IAEA guidelines SSG 26, the safety assessment of DCI containers for transport as well as storage of radioactive materials is based on the fracture mechanics criterion of general crack initiation exclusion. Within this context, the focus of the current research project is on the further development of brittle fracture safety assessment methods. Therefore, a methodology shall be established to determine and assess dynamic fracture toughness values of DCI in the ductile-to-brittle transition regime, using samples extracted from a component. For the experimental program, a DCI material will be produced as it is generally used for transport and storage containers. A basic mechanical-technological material characterization consisting of tensile, Charpy and Pellini tests is planned and a comprehensive fracture mechanics test program was compiled covering dynamic testing of DC(T)9, C(T)25, C(T)50, SE(B)10, SE(B)25, and SE(B)140 specimens. Numerical analyses of different specimen geometries and test setups are planned to investigate the influences of stress triaxiality and loading rate. Throughout the experimental program, the microstructure-property relationship will be investigated based on quantitative metallographic and fractographic analyses. Finally, different MC assessment strategies will be considered and modifications will be made if necessary. T2 - 21st International Symposium ASTM/ESIS Symposium on Fatigue and Fracture Mechanics CY - Washington, D.C., USA DA - 08.11.2023 KW - Dynamic Fracture Toughness KW - Cleavage fracture KW - Master Curve Concept KW - Ductile Cast Iron PY - 2023 AN - OPUS4-59063 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aurich, Dietmar A1 - Baer, Wolfram A1 - Häcker, Ralf A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Künecke, Georgia A1 - Ohm, Katrin ED - Richard, H. A. T1 - Untersuchungen zur Bewertung des Zähigkeitsverhaltens im Übergangsbereich vom Spaltbruch zum Gleitbruch N2 - Im Hinblick auf das Verhalten von Bauteilen aus ferritischen Stählen im Übergangsbereich vom Gleitbruch zum Spaltbruch wurden in einem vom BMBF geförderten Forschungsvorhaben, über das nachfolgend auszugsweise berichtet wird, u.a. folgende Ziele verfolgt: • Abgrenzung des Anwendungsbereichs der elastisch-plastischen Bruchmechanik zu tiefen Temperaturen hin, • Möglichkeiten und Grenzen der Nutzung von Zähigkeitspotentialen im Übergangsbereich, • Ermittlung des Einflusses des Spannungszustandes auf das Bruchverhalten im Übergangsbereich und • Übertragbarkeit auf Bauteile. T2 - 32. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorgänge CY - Berlin, Germany DA - 22.02.2000 PY - 2000 SN - 0943-3473 SP - 109 EP - 119 PB - DVM CY - Berlin AN - OPUS4-7025 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Müller, Karsten A1 - Wossidlo, Peter A1 - Baer, Wolfram ED - Dlouhý, I. T1 - Fracture toughness behaviour of thick-walled nodular cast iron at elevated loading rates T2 - NATO Final Project Workshop on Fracture Resistance of Steels for Containers of Spent Nuclear Fuel ; NATO Final Project Workshop on Transferability of Fracture Mechanical Data CY - Brno, Czech Republic DA - 2001-11-05 KW - Ductile cast iron KW - Fracture mechanics KW - Specimen size effect KW - Loading rate effect PY - 2002 SN - 1-402-00794-9 SN - 1568-2609 N1 - Serientitel: NATO science series : Series 2, Mathematics, physics and chemistry – Series title: NATO science series : Series 2, Mathematics, physics and chemistry IS - 78 SP - 283 EP - 290 PB - Kluwer Academics Publishers CY - Dordrecht AN - OPUS4-1548 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holzwarth, Marcel A1 - Mayer, Uwe A1 - Baer, Wolfram A1 - Weihe, Stefan T1 - Investigation of the Master Curve Concept for Ferritic Ductile Cast Iron N2 - Within fracture mechanics safety assessment for steels in nuclear technology, the probabilistic master curve (MC) concept according to ASTM E1921 is currently used for quasi-static loading conditions as a supplement to the established deterministic ASME reference curve concept. However, for ductile cast iron (DCI), a systematic review of potential modifications to the assumptions and the procedure according to ASTM E1921 and an associated validation are still lacking. For this reason, the application of the fracture mechanics MC concept to ferritic ductile cast iron is being investigated in a joint research project between MPA Stuttgart and BAM Berlin. According to Hojo et al. (2008) the MC concept is already in use for the brittle fracture safety assessment of ferritic forged steel containers, which would suggest an extension to ductile cast iron containers. In compliance with IAEA SSG-26, the safety assessment of DCI containers for transport as well as storage of radioactive materials is based on the fracture mechanics criterion of general exclusion of crack initiation. Within this context, the focus of the current research project is on the further development of brittle fracture safety assessment methods. Therefore, a methodology shall be established to determine and assess dynamic fracture toughness values of DCI in the ductile-to-brittle transition regime, using only a low number of small fracture mechanics test specimens extracted from a component. For the experimental program, a DCI material of grade GJS-400 (GGG-40) has been produced as it is generally used for transport and storage containers for nuclear material. A basic mechanical-technological material characterization consisting of tensile, Charpy, and Pellini tests has been planned and a comprehensive fracture mechanics test program was compiled covering dynamic testing of DC(T)9, C(T)25, C(T)50, SE(B)10, SE(B)25, and SE(B)140 specimens at various loading rates and temperatures. The specimen testing is divided between the project partners based on specimen geometry. MPA Stuttgart has been tasked with the testing of the C(T), DC(T) and Pellini specimens, while BAM Berlin was assigned the SE(B), Charpy and tensile tests. These tests allow for the determination of the loading rate relevant for brittle fracture via C(T)25 specimens and an assessment of size effects by transferring the relevant loading rate to other specimen geometries and sizes. Numerical analyses of different specimen geometries and test setups are planned to investigate the influence of stress triaxiality and loading rate. Furthermore, the time-dependent course of the Weibull stress is assessed via these numerical analyses. Throughout the experimental program, the microstructure-property relationship will also be investigated based on quantitative metallographic and fractographic analyses like scanning electron microscope images and metallographic sections. With the acquired experimental database fundamental assumptions of the MC concept, like the weakest link model and the Weibull distribution, will be assessed for the application to DCI. In the end, the applicability of the MC concept will be evaluated and if necessary, modifications to the MC concept for DCI will be proposed. This paper will present the preliminary results of the GJS400 material characterization and the related selection of test specimen extraction points. First results of the C(T)25 and SE(B)140 specimen testing will also be discussed supported by first metallographic analyses. T2 - SMiRT27 Conference CY - Yokohama, Japan DA - 03.03.2024 KW - Ductile Cast iron KW - Dynamic Fracture Toughness KW - Safety Assessment KW - Master Curve Concept PY - 2024 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-59302 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram ED - Bleicher, C. ED - Kaufmann, H. ED - Pittel, C. T1 - Chunky Graphite - Recognition, Quantification, and Impact on Properties of Spheroidal Graphite Cast Iron N2 - Since there is a continuously growing demand for complex, frequently heavy-sectioned spheroidal graphite cast iron (SGI) castings it is worth paying attention to the chunky graphite (CHG) degeneration which may occur under certain technological circumstances. Although a reference line for preventive actions in terms of general metallurgical and process measures could be drawn to avoid CHG in heavy-sectioned ferritic SGI castings, a broad majority of experts claim the avoidance of CHG in heavy sections cannot yet be rated a hundred percent process safe. A major reason may be seen in the fact that a universal, generally accepted explanation of CHG formation and growth has not yet been established, although several theories have been proposed. Nevertheless, metallurgical aspects are not in the focus of this paper. This paper is about the current state of methods to detect CHG in SGI on the laboratory and component scales. Capabilities and limits of different metallographic, fractographic and non-destructive computer tomographic methods to recognize and quantify CHG are discussed. With respect to the characteristic fili-gree three-dimensional string-like, multi-branched CHG structure, which is non-isometric and non-dispersed, serious implications on the possibility to quantitatively characterize the amount of CHG must be considered. In contrary to the metallurgical aspects, the knowledge about the impact of CHG on the materials and com-ponents properties is still surprisingly limited. Therefore, special emphasis of this paper is on the impact of CHG degeneration on the properties of ferritic SGI. Experimental results are reviewed to illustrate the effect of CHG on mechanical strength and ductility properties as well as fracture mechanics properties in terms of crack resistance and fracture toughness. The present situation is characterized by discussions and uncertainty about the acceptance or rejection of SGI components containing CHG. Addressing this, conclusions from the materials engineering point of view are drawn for quality control, a safe operational strategy in the foundry and component safety. T2 - InCeight Casting Conference 2023 CY - Darmstadt, Germany DA - 06.03.2023 KW - Fracture toughness KW - Chunky graphite KW - Structure KW - Recognition KW - Quantification KW - Ferritic spheroidal graphite cast iron KW - Tensile properties PY - 2023 SN - 978-3-8396-1892-9 SP - 1 EP - 11 PB - Fraunhofer Verlag AN - OPUS4-57120 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Performance of modern DCI materials - investigation of microstructural, temperature and loading rate effects on mechanical and fracture mechanical properties T2 - Thermec 2013 - International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials CY - Las Vegas, NV, USA DA - 2013-12-02 PY - 2013 AN - OPUS4-29827 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Abbasi, Behboud T1 - On the question of how to analyze and apply Charpy pendulum impact test results correctly - Shortcomings in corresponding procedures and standards N2 - This paper is focused on the approximation of absorbed Charpy impact energy-temperature curves (KV-T) and the management of sub-size test piece results in Charpy pendulum impact tests. Both subjects are frequently underestimated but may have a strong impact on the assessment of product quality and structural integrity. The status of related test standards, product standards, structural integrity assessment procedures and corresponding research is reviewed. It is concluded that the state of regulation is partly insufficient and wrong. There is a wide gap between the state of knowledge in the field of materials testing and the requirements of product standards and structural integrity assessment procedures. The present paper aims at boosting and supporting the necessary discussion among the parties involved to raise the level of technical safety. Correspondingly, a large experimental database was created by Charpy impact testing of popular modern structural Steels with nominal yield strength from 235 MPa to 960 MPa. KV-T data were generated using test pieces with thicknesses between 2.5 mm and 10 mm. Different strategies for KV-T curve fitting, definition of transition temperatures, as well as upper and lower shelf energy levels were followed, and different scaling procedures were applied to the sub-size test piece results. The results show that proportional scaling of sub-size to full-size test piece results in terms of KV should be disallowed because it is a wrong approach. Regulations still incorporating such procedures should be revised as soon as possible. Existing nonproportional scaling and conversion procedures were applied. The results obtained illustrate that neither an overall nor consistent conservatism nor an adequate conservatism level can be achieved. In summary, the standardizing bodies should enforce the discussion to revise relevant test standards considering more precise specifications on Charpy data fitting. Furthermore, proposals are made for an improved management of sub-size test piece results. KW - Structural integrity assessment procedure KW - Charpy pendulum impact test KW - Sub-size test piece KW - Standard test piece KW - Curve fitting KW - Conversion of results KW - Absorbed energy KW - Transition temperature KW - Steel KW - Test standard KW - Product standard PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1520/JTE20210781 SN - 0090-3973 VL - 50 IS - 4 SP - 2268 EP - 2293 PB - American Society for Testing and Materials (ASTM) CY - West Conshohocken, PA AN - OPUS4-55172 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holzwarth, Marcel A1 - Baer, Wolfram A1 - Mayer, Uwe A1 - Weihe, Stefan T1 - On the Applicability of the Master Curve Concept for Ductile Cast Iron based on experimental and microstructural results N2 - Based on the state-of-the-art research and regulations, the application of the fracture mechanics master curve (MC) concept to ferritic ductile cast iron (DCI) is being investigated in a joint research project (MCGUSS) between BAM Berlin and MPA Stuttgart. The experimental program included a basic mechanical-technological material characterization consisting of tensile, Charpy and Pellini tests. To determine the relevant loading rate for brittle fracture, instrumented C(T)25 fracture tests were performed at different loading rates at a temperature of -40°C. The relevant loading rates are 5x10^3 MPa√ms-1 and 5x10^4 MPa√ms-1. A series of dynamic fracture tests consisting of DC(T)9, C(T)25 and C(T)50 specimens were performed at MPA. BAM performed corresponding test series with SE(B)10 (pre-cracked Charpy), SE(B)25 and SE(B)140 specimens to cover the influence of specimen geometry. In total about 400 tests were performed during this project. The experimental program is complemented by extensive fractographic and metallographic studies using scanning electron microscopy and cross sectioning, as well as characterizations of the chemical composition of the material and of the morphology and distribution of the graphite particles. KJcd values were evaluated for all C(T)25 specimens and some C(T)50 and DC(T)9 specimens. First Master Curve analyses suggest that modifications on the Master Curve setup will be neccessary for instance changing the coefficient from 0.019 to 0.045. This modification requires further validation and is only one of many possible modifications. The SE(B) specimen results clearly show an inverse size effect. This does not correlate with the weakest link effect attributed to steels which dictates lower fracture toughness values for larger specimens. Due to the presence of graphite particles in the DCI material, it is currently assumed that these particles play a significant role in the failure behavior of DCI materials and the following fracture mechanism is proposed: “Specimen size-dependent arrest of local brittle fracures before global brittle failure by weakest link”. T2 - 9th SEDS Workshop: Safety of Extended Dry Storage, 20.-22. Mai 2025 CY - Garching, Germany DA - 20.05.2025 KW - Statistics KW - Dynamic fracture toughness KW - Ductile cast iron KW - Master curve KW - Safety assessment PY - 2025 SP - 1 EP - 3 AN - OPUS4-63566 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Ductile Cast Iron (DCI) - 30 years of performance in transport and storage casks for radioactive materials - the authorities experience T2 - Material workshop of the national nuclear safety administration of the Peoples Republic of China CY - Beijing, China DA - 2006-11-10 PY - 2006 AN - OPUS4-13783 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Statistische Auswertung dynamischer Bruchmechanikversuche an Großproben aus ferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit T2 - 39. Tagung DVM AK "Bruchvorgänge" CY - Dresden, Germany DA - 2007-02-13 PY - 2007 AN - OPUS4-19005 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Klingbeil, Dietmar T1 - Entwicklung einer Key Curve-Methode für Gusseisen mit Kugelgraphit bei dynamischer Beanspruchung T2 - 37. MPA-Seminar - Werkstoff- & Bauteilverhalten in der Energie- & Anlagentechnik CY - Stuttgart, Deutschland DA - 2011-10-06 KW - Dynamic fracture mechanics KW - Crack resistance curve KW - Single specimen technique KW - Key curve PY - 2011 SP - 35.1 EP - 35.19 AN - OPUS4-24618 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Gezielte Werkstoffprüfung zur fail-safe-Bauteilauslegung am Beispiel eines Achsschenkels N2 - Bei der Auslegung von Achsschenkeln für Nutzfahrzeuge wird für den Überlastfall ein fail-safe-Kriterium (kontrolliertes Versagen) als Basisphilosophie angesetzt. Gefordert wird, dass sich der Achsschenkel auch unter Akzeptanz begrenzten Risswachstums hinreichend elastisch-plastisch verformen kann, ohne dass es zum Bruch kommt. Der Fahrer soll anschließend anhand der bleibenden Verformungen bemerken können, dass mit seinem Fahrzeug etwas nicht in Ordnung ist. Eine Voraussetzung für dieses Bauteilverhalten ist eine hinreichende Bruchzähigkeit des Werkstoffs. Diese, wie auch die Rissspitzenbeanspruchung, müssen ermittelt wer-den, um den bruchmechanischen Sicherheitsnachweis führen zu können. Zur Ermittlung der mechanisch-technologischen und bruchmechanischen Werkstoffeigenschaften wurde ein Prüfkonzept entwickelt, bei dem die Proben an der potenziell kritischen Stelle direkt aus den geschmiedeten Achsschenkeln entnommen werden. Die experimentelle Werkstoffcharakterisierung bildet dann die Beanspruchungsbedingungen beim Überlastereignis ab. Im Rahmen der Produktion stehen jedoch nur Kerbschlagarbeitswerte zur Verfügung und aufwändige bruchmechanische Versuche sollen vermieden werden. Deshalb wurde eine Korrelation zur Abschätzung der vorhandenen Bruchzähigkeit aus der Kerbschlagarbeit herangezogen. Es ergibt sich eine Ergebnismatrix, die die Einflussgrößen Versagenswahrscheinlichkeit, Temperatur und Bruchzähigkeit verknüpft. Abschließend wird ein erster Vergleich der abgeschätzten mit den experimentell ermittelten Bruchzähigkeitswerten gezogen. Dieser weist aus, dass die abgeschätzten Werte geringfügig konservativ sind. T2 - 40. Vortrags- und Diskussionstagung Werkstoffprüfung 2022 CY - Dresden, Germany DA - 27.10.2022 KW - Korrelation KW - Achsschenkel KW - Fail-safe KW - Bruchmechanische Auslegung KW - Kerbschlagarbeit PY - 2022 AN - OPUS4-56153 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram T1 - Statistische Auswertung dynamischer Bruchmechanikversuche an Grossproben aus ferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit T2 - 39. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorgänge - Bruchmechanik und Bauteilsicherheit CY - Dresden, Deutschland DA - 2007-02-13 KW - Dynamische Bruchzähigkeit KW - Duktiles Gusseisen KW - Statistik KW - Großproben PY - 2007 SN - 1434-257X VL - 239 SP - 319 EP - 328 CY - Berlin AN - OPUS4-15945 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram A1 - Bösel, Dieter A1 - Eberle, Arno A1 - Klingbeil, Dietmar T1 - Determination of dynamic crack resistance of ductile cast iron using the compliance ratio key curve method KW - Dynamic crack resistance curve KW - Ductile cast iron KW - Single-specimen method KW - Key curve KW - Compliance ratio method PY - 2010 DO - https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2009.06.015 SN - 0013-7944 SN - 1873-7315 VL - 77 SP - 374 EP - 384 PB - Elsevier Science CY - Kidlington AN - OPUS4-20822 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Baer, Wolfram A1 - Häcker, Ralf A1 - Börnert, Johannes ED - Pohl, M. T1 - Werkstoffcharakterisierung duktiler Gusseisenwerkstoffe bei dynamischer Zugbeanspruchung T2 - Tagung "Werkstoffprüfung 2004" CY - Neu-Ulm, Deutschland DA - 2004-11-25 PY - 2004 SN - 3-88355-337-9 SP - 55 EP - 60 PB - Werkstoff-Informationsges. CY - Frankfurt AN - OPUS4-7024 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Experimentelle Ermittlung dynamischer Bruchzähigkeitswerte von ferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit - Normung und aktuelle Datenbasis T2 - DVM-Werkstoffprüfung 2008 CY - Berlin, Germany DA - 2008-12-04 PY - 2008 AN - OPUS4-19004 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram T1 - Advanced fracture mechanics testing of DCI - A key to valuable toughness data N2 - The challenge of how to adequately characterize the toughness behavior of ductile cast iron (DCI) materials had been solved through the development and application of fracture mechanics concepts. Outstanding examples are found in the design and safety assessment procedures of sophisticated DCI components for wind turbines or transport and storage casks for radioactive materials. An essential requirement for these procedures is to have adequate fracture mechanics toughness data available. Because DCI materials may substantially change their deformation, damage and fracture behavior from ductile to brittle by increasing loading rate, decreasing temperature, increasing pearlite share and increasing stress triaxiality, the corresponding experimental measuring techniques and analysis concepts have to be chosen and adapted with deliberation. Long-time experience in this field is imperative to provide valuable data. BAM has been dealing with mechanical and fracture mechanical characterization of DCI materials for more than 30 years. This paper demonstrates state-of-the-art fracture mechanics test methods for the determination of quasi-static and dynamic fracture toughness. Among others, it is exemplarily shown for a variety of DCI materials conforming to grade EN-GJS-400 how mechanical and fracture mechanical properties are influenced by temperature, loading rate and microstructure. A major lesson to be learned is that fracture toughness data of DCI should always be discussed, reported and used in correlation with microstructural parameters. KW - DCI KW - Ductile cast iron KW - Mechanical properties KW - Fracture mechanics testing KW - Fracture toughness data KW - Microstructure KW - Loading rate KW - Temperature PY - 2014 SN - 1939-5981 VL - 8 IS - 2 SP - 25 EP - 34 PB - AFS CY - Schaumburg, Ill. AN - OPUS4-30755 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram T1 - Key Curve-Einprobenverfahren zur Ermittlung dynamischer Bruchmechanikkennwerte duktiler Gusseisenwerkstoffe? - Review und Analyse T2 - 38. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorgänge "Technische Sicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer" CY - Aachen, Deutschland DA - 2006-02-14 KW - Key Curve KW - Dynamische Bruchmechanik KW - Duktiles Gusseisen KW - Einprobenverfahren KW - Dynamische Risswiderstandskurve KW - Review PY - 2006 VL - 38 SP - 91 EP - 98 CY - München AN - OPUS4-12669 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Key Curve-Einprobenverfahren zur Ermittlung dynamischer Bruchmechanikkennwerte duktiler Gusseisenwerkstoffe - Review und Analyse T2 - DVM-Tagung Werkstoffprüfung 2005 CY - Berlin, Germany DA - 2005-12-01 PY - 2005 AN - OPUS4-12031 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Werkstoffprüfung bei Hochgeschwindigkeitsbeanspruchung - Arbeitsschwerpunkt der Bundesanstalt für Materialforschung undd -prüfung (BAM) T2 - Jahreskonferenz der BAM 2003 CY - Berlin, Germany DA - 2003-05-22 PY - 2003 AN - OPUS4-5178 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram T1 - Zur Alterung von Thomasstählen - Zusammenhänge, Mechanismen und Auswirkungen auf die mechanisch-technologischen Eigenschaften N2 - Die Fragestellung, unter welchen Bedingungen und in welchem Maße zeitabhängige Änderungen der mechanisch-technologischen Eigenschaften von Thomasstählen ablaufen, ist von besonderem praktischen Interesse, wenn das Beanspruchungsverhalten von Konstruktionen aus diesen Stählen bewertet werden soll. Die langjährige erfolgreiche Nutzung dieser Stähle liegt weitgehend außerhalb der breiten gesellschaftlichen Aufmerksamkeit. Jedoch werden diese Stähle im Zusammenhang mit Schadensereignissen in der Öffentlichkeit vielfach undifferenziert betrachtet. Das Ziel des vorliegenden Beitrags ist es daher, eine kurze Darstellung des Kenntnisstandes zur Beeinflussung der mechanisch-technologischen Eigenschaften von Thomasstählen durch Alterung zu geben und damit eine Hilfestellung für eine sachliche, fundierte Diskussion der Thematik zu liefern. KW - Thomasstahl KW - Alterung KW - Mechanisch-technologische Eigenschaften PY - 2007 SN - 0025-5300 VL - 49 IS - 1-2 SP - 37 EP - 45 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-15944 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Baer, Wolfram A1 - Bösel, Dieter A1 - Eberle, Arno A1 - Klingbeil, Dietmar ED - Jaroslav Pokluda, ED - Petr Lukás, ED - Pavel Sandera, ED - Ivo Dlouhý, T1 - On the development of key curve methods for the determination of dynamic crack resistance curves of ductile cast iron (DCI) T2 - 17th European Conference on Fracture (ECF17) - Multilevel Approach to Fracture of Materials, Components and Structures CY - Brno, Czech Republic DA - 2008-09-02 KW - Dynamic crack resistance curve KW - Key curve method KW - Ductile cast iron PY - 2008 SN - 978-80-214-3692-3 SP - 492 EP - 498 PB - VUTIUM Brno AN - OPUS4-17909 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram ED - Bell, R. ED - Merati, A. ED - M. Nganbe, ED - Tyson, B. ED - Wang, X. T1 - Analyses of dynamic fracture toughness data of ductile cast iron based on ASME code case N-670 and ASTM E 1921 T2 - ICF12 - 12th International Conference on Fracture CY - Ottawa, Canada DA - 2009-07-12 KW - Dynamic fracture toughness KW - Ductile cast iron KW - Statistics PY - 2009 SP - 1 EP - 10(?) AN - OPUS4-19709 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - High loading rate material characterisation for component design and safety analyses T2 - German-Egyptian Workshop "Materials behaviour, qualification and characterization" CY - Cairo, Egypt DA - 2007-12-03 PY - 2007 AN - OPUS4-16164 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Kerbschlagbiegeversuch T2 - DVM-Fortbildungsseminar Mechanisch-technologische Prüfmethoden CY - Stuttgart, Germany DA - 2010-03-15 PY - 2010 AN - OPUS4-22407 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Bruchmechanische Kennwerte bei quasistatischer Belastung T2 - DVM-Fortbildungsseminar "Bruchmechanische Bewertung rissbehafteter Strukturen"; Schwerpunkt ""Bruchmechanische Kennwerte", BAM CY - Berlin, Germany DA - 2013-02-18 PY - 2013 AN - OPUS4-27640 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Experimental requirements of small and large scale dynamic fracture mechanics testing T2 - 13th International Conference on Fracture (ICF13) CY - Beijing, China DA - 2013-06-16 PY - 2013 AN - OPUS4-27596 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Beispiele bruchmechanischer und schadenskundlicher Arbeiten an der BAM T2 - Spezialseminar für Werkstofftechnik-Studenten am IWT der TU Bergakademie Freiberg CY - Freiberg, Germany DA - 2014-01-16 PY - 2014 AN - OPUS4-29966 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram T1 - Thomasstahl differenziert betrachten KW - Thomasstahl KW - Alterung KW - Eigenschaften KW - Werkstoffeinsatz PY - 2006 SN - 0340-4803 SN - 0340-479x VL - 126 IS - 9 SP - 77 PB - Verl. Stahleisen CY - Düsseldorf AN - OPUS4-32642 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Abbasi, Behboud A1 - Cassau, Matthias ED - Borsutzki, M. ED - Moninger, G. T1 - Zur Auswertung und Verwendung von Kerbschlagbiegeversuchsergebnissen - Fehler und Defizite in relevanten Normen N2 - Der Kerbschlagbiegeversuch ist als Prüfverfahren seit langem international genormt. Zu garantierende Kerbschlagarbeitswerte sind in Produktnormen weltweit festgelegt. Gleichwohl enthalten ganze Normenreihen für Stähle falsche Festlegungen zur Verwendung von Untermaßprobenergebnissen. Im Mittelpunkt der vorliegenden Studie stehen die Auswertung von KV-T-Daten und die Skalierung von Untermaßprobenergebnissen. Hierzu wurden an ISO-V-Proben der Breiten 2,5; 5; 7,5 und 10 mm aus vier Baustählen im Streckgrenzenbereich von 235 bis 960 MPa dicht belegte KV-T-Kurven ermittelt. Es wurden unterschiedliche Vorgehensweisen zur Kurvenanpassung und Festlegung von Übergangstemperaturen wie auch der Hoch- bzw. Tieflagenarbeit untersucht. Die Ergebnisse unterstreichen unter anderem, dass die in festgelegte Vorgehensweise, nach der Untermaßprobenergebnisse proportional auf Normprobenmaße zu skalieren sind, nicht nur zu falschen, sondern auch nicht-konservativen Kerbschlagarbeitswerten führen kann. Das Ausmaß dieses Probenbreiteneffektes ist Werkstoff- und temperaturabhängig. Da die Kerbschlagarbeit als Abnahmekriterium verwendet wird, ergeben sich unmittelbare wirtschaftliche und sicherheitstechnische Konsequenzen. Es ist zu schlussfolgern, dass die entsprechenden Produktnormenreihen dringend zu überarbeiten sind. T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2014 - Fortschritte in der Werkstoffprüfung für Forschung und Praxis CY - Bad Neuenahr, Germany DA - 03.12.2015 KW - Kerbschlagbiegeversuch KW - Untermaßproben KW - Bewertung PY - 2015 SN - 978-3-514-00816-8 SP - 181 EP - 186 PB - Verlag Stahleisen CY - Düsseldorf AN - OPUS4-35082 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Mit Rissen leben - zum Stand bruchmechanischer Prüfmethoden als Grundlage einer modernen Sicherheitsbewertung rissbehafteter Bauteile T2 - Werkstoffwoche 2015 CY - Dresden DA - 2015-09-14 PY - 2015 AN - OPUS4-34455 LA - deu 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 - Ohm, Katrin A1 - Baer, Wolfram ED - Grellmann, W. T1 - Einfluss der Verfahrenstechnik und der Werkstoffprüfung auf den im Zugversuch zu ermittelnden Verformbarkeitskennwert Agt von Betonstählen N2 - Die Streuung der Agt-Werte von Betonstahl bleibt durch die Variation der Prüfbedingungen (Temperatur, Geschwindigkeit) innerhalb der prüfnormseitig zulässigen Grenzen weitgehend unbeeinflusst. Gleichzeitig führt die Variation der Prüfbedingungen zu einer signifikanten, für die Produktabnahme relevanten Änderung des Niveaus von Agt. Die Auswertemethodik des Zugversuches (Festlegung der Höchstkraft, Wahl des Verfahrens zur Agt-Bestimmung) hat einen signifikanten Einfluss auf Niveau und Streuung von Agt. Es werden Empfehlungen zur Minimierung der Streuung von Agt gegeben. T2 - DVM-Tagung Werkstoffprüfung 2011 - Neue Entwicklungen in der Werkstoffprüfung - Herausforderungen an die Kennwertermittlung CY - Berlin, Germany DA - 01.12.2011 KW - Betonstahl KW - Zugversuch KW - Gesamtdehnung bei Höchstkraft KW - Kennwertstreuung KW - Prüfmethodik KW - Reinforcing steel KW - Tensile test KW - Percentage total extension at maximum force KW - Scatter of results KW - Test method PY - 2011 SN - 978-3-9814516-1-0 SN - 1861-8154 N1 - Serientitel: DVM-Bericht – Series title: DVM-Bericht IS - 643 SP - 279 EP - 284 AN - OPUS4-25068 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Adequate Measurement of Force, Displacement and Crack Initiation in Dynamic Fracture Mechanics Experiments T2 - European Conference on Fracture - ECF 19 CY - Kazan, Russia DA - 2012-08-26 PY - 2012 AN - OPUS4-27361 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Viehrig, H.-W. A1 - Baer, Wolfram A1 - Gerwien, Peter A1 - Grundmann, N. A1 - Houska, M. A1 - Lucon, E. A1 - Mottitschka, T. A1 - Trubitz, P. T1 - Bestimmung der J-Risswiderstandskurve an einem zähen Reaktordruckbehälterstahl - Ergebnisse eines Round Robin Tests N2 - Die Bruchzähigkeit von Stählen kann im elastisch-plastischen Beanspruchungsbereich anhand von Risswiderstandskurven z.B. nach den Prüfnormen ISO 12135 und ASTM E1820 ermittelt werden, wobei die duktile Rissausbreitung mittels Mehr- oder Einprobenverfahren gemessen wird. Das Teilentlastungsverfahren ist das am weitesten verbreitete Einprobenverfahren zur Ermittlung von Risswiderstandskurven. Die Risswiderstandskurven wurden mit 1TC(T)-Proben aus einem Reaktordruckbehälterstahl mit dem Teilentlastungsverfahren von vier Prüflaboratorien gemessen und nach beiden Prüfnormen ausgewertet. Im Beitrag werden die möglichen Fehlerquellen bei der Anwendung des Teilentlastungsverfahrens und die Unterschiede bei der Auswertung nach beiden T2 - 45. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorgänge CY - Berlin, Germany DA - 19.02.2013 KW - Duktiles Risswachstum KW - J-Integral KW - Teilentlastungsverfahren KW - Bruchzähigkeit KW - Ductile tearing KW - J integral KW - Unloading compliance KW - Fracture toughness KW - Bruchmechanik KW - Round Robin KW - Risswiderstandskurve PY - 2013 N1 - Serientitel: DVM-Bericht – Series title: DVM-Bericht VL - 245 SP - 91 EP - 100 AN - OPUS4-27912 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - On the assessment of dynamic fracture toughness of ferritic ductile cast iron using the master curve concept N2 - An established and validated method to determine and assess dynamic fracture toughness values of ferritic ductile cast iron (DCI) in the ductile-to-brittle transition regime is currently not available. Although the ASME-Code, Sect. III, Div. 3, WC-2330 explicitly requires safety assessment considerations for dynamic loading, sufficiently substantial information on the procedure is not given. Therefore, the applicability of the probabilistic Master Curve (MC) concept according to ASTM E1921 to DCI is being investigated in the joint German research project MCGUSS conducted by BAM Berlin and MPA Stuttgart. Using a tailored manufacturing specification, a DCI material of grade GJS-400 has been casted to provide a test material which is very homogeneous but typical for heavy-sections. The experimental test program covers test specimens of various geometries and sizes (Tensile, Charpy-V, Pellini, SE(B)10, SE(B)25, SE(B)140, DC(T)9, C(T)25 and C(T)50). In total about 500 specimens will be tested to investigate and validate the Master Curve concept and its background for DCI (e.g. size effects, weakest-link, Weibull distribution, microstructure-property correlation). While the whole project has not yet concluded, several work packages have already been completed. This presentation is focused on dynamic large-scale fracture mechanics test series using SE(B)140 specimens and instrumented Charpy impact testing using ISO-V specimens. T2 - European Conference on Fracture 2024 CY - Zagreb, Croatia DA - 26.08.2024 KW - Dynamic fracture toughness KW - Ductile cast iron KW - Master curve concept PY - 2024 AN - OPUS4-61452 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Validation of a low blow specimen technique for R-curve determination using a drop tower N2 - The effect of bouncing strikes on crack extension in low blow tests has been investigated. • Crack propagation sensor signals, force-displacement records and loading level have been analyzed. • Additional crack extension in the specimen due to bouncing strikes of the hammer is not to be expected. It can be seen as a major experimental advantage that the striker does not have to be catched after the low blow test. • This has to be proved for the given conditions of test setup, material and loading. T2 - ECF21 - European Conference on Fracture CY - Catania, Italy DA - 20.06.2016 KW - Testing method KW - Dynamic fracture mechanics KW - Material characteristics KW - Low blow PY - 2016 AN - OPUS4-38197 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - On the development of key curve methods for the determination of dynamic crack resistance curves of ductile cast iron (DCI) T2 - 17th European Conference on Fracture (ECF 17) CY - Brno, Czech Republic DA - 2008-09-02 PY - 2008 AN - OPUS4-19003 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Recent Results on the Investigation of the Master Curve Concept for Ferritic Ductile Cast Iron N2 - Within the current framework for safety assessment of ferritic ductile cast iron (DCI) containers for transport as well as interim and final storage of radioactive materials, the IAEA guidelines SSG 26 apply fracture mechanics principles. Crack initiation in either, stable or unstable modes is generally forbidden. Additionally, for DCI, the ASME-Code, Sect. III, Div. 3, WC-2330, explicitly requires a safety proof regarding dynamic loading conditions. Nevertheless, corresponding information given in the ASME Code does not seem to be sufficient to appropriately perform a dynamic fracture mechanics safety assessment for DCI. To address and improve this status of the dynamic brittle fracture safety assessment framework for DCI, the application of the fracture mechanics master curve (MC) concept to DCI is being investigated in an ongoing joint research project (acronym MCGUSS) between BAM Berlin and MPA Stuttgart. For ferritic DCI, the MCGUSS project addresses the currently lacking systematic review of applicability and potential modifications to the assumptions and the procedure according to ASTM E1921. The aim is to establish a methodology to determine and assess dynamic fracture toughness values of DCI in the ductile-to-brittle transition regime using small samples extracted from a component. The research approach and the planned investigations were outlined in more detail earlier. This paper is focused on the discussion of recent experimental results to establish the dynamic fracture mechanics toughness data base and its MC analyses. MCGUSS fracture mechanics test setups and the dynamic fracture toughness data base achieved at the time of abstract submission is discussed (covering 128 specimens). Current application limits of ASTM E1921 MC to DCI are discussed, and planned investigations to further investigate and modify the MC procedure for DCI are outlined. T2 - ASTM 23rd International ASTM/ESIS Symposium on Fatigue and Fracture Mechanics CY - Atlanta, GA, USA DA - 12.11.2025 KW - Dynamic fracture toughness KW - Ductile cast iron KW - Safety assessment KW - Master curve KW - Statistics PY - 2025 AN - OPUS4-64746 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - The impact of ductile cast iron fracture behaviour on dynamic fracture mechanics R-curve testing using key curve methods T2 - European Conference on Fracture ECF18 CY - Dresden, Germany DA - 2010-08-30 PY - 2010 AN - OPUS4-22285 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Bruchmechanische und schadenskundliche Forschunsarbeiten an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung T2 - Werkstoffwissenschaftliches Kolloquium der Institute für Werkstofftechnik und Metallkunde der TU Bergakademie Freiberg CY - Freiberg, Germany DA - 2003-11-04 PY - 2003 AN - OPUS4-5180 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram A1 - Klingbeil, Dietmar T1 - Werkstoffprüfung bei Hochgeschwindigkeitsbeanspruchung KW - Werkstofftechnik KW - Hochgeschwindligkeitsbeanspruchung KW - Crash PY - 2003 DO - https://doi.org/10.1002/maco.200390134 SN - 0947-5117 SN - 1521-4176 VL - 54 IS - 8 SP - 612 EP - 617 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-2860 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holzwarth, Marcel A1 - Baer, Wolfram T1 - Investigation of the Master Curve Concept for Ferritic Ductile Cast Iron N2 - The current framework for safety assessment of ferritic ductile cast iron (DCI) containers for transport and storage of radioactive materials applies fracture mechanics principles. As established by the IAEA safety standard SSG 26, prevention of crack initiation is the governing criterion and no reliance in design should be placed on any predicted ductile tearing resistance. Similarly, the ASME-Code, Sect. III, Div. 3 explicitly deals with DCI and requires a safety proof for dynamic loading conditions. However, information given in the guidelines does not seem to be sufficient to appropriately perform such dynamic fracture mechanics safety assessments. The ongoing German research project MCGUSS is tailored to tackle this status. In MCGUSS, the application potential of the probabilistic fracture mechanics master curve (MC) concept according to ASTM E1921 is being systematically investigated and potential modifications specific for dynamic brittle fracture of DCI will be identified. While MCGUSS covers testing of a high number of SE(B)- and C(T)-type specimens, this poster focuses on preliminary C(T) results. The obtained data was statistically analyzed, and current results of MC analyses are discussed. Special emphasis of MCGUSS is on using optical and scanning electron microscopy to link microstructural damage and failure processes to the fracture toughness data gained. A fracture mechanism called "specimen size-dependent arrest of local brittle fractures before global brittle failure by weakest link" is proposed to describe the established dynamic toughness data. Concerning the MC concept, it was shown that the ASTM E1921 procedure cannot simply be adopted to dynamic DCI toughness data on a one-to-one basis. Material specific modifications are being investigated and the DCI dynamic fracture toughness data base is to be expanded. T2 - MPA Conference 2025 CY - Stuttgart, Germany DA - 06.10.2025 KW - Dynamic fracture toughness KW - Ductile cast iron KW - Safety assessment KW - Master curve KW - Statistics PY - 2025 AN - OPUS4-64367 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Experimental determination and analysis of dynamic fracture toughness data of ductile cast iron N2 - Ductile Cast Iron materials (DCI) have become important structural materials. Neverthe-less, to draw maximum benefit from DCIs property potential, tailored testing methods must be provided. The established dynamic Jd-R and CTOD 5d-R curve procedures are based on material specifically developed, independent experimental techniques but pro-vide almost matching results. This can be seen as additional validation of the Jd procedure which was mandatory. T2 - 14th International Conference on Fracture (ICF 14) CY - Rhodes, Greece DA - 18.07.2017 KW - Ductile cast iron KW - Fracture mechanics KW - Dynamic loading KW - Crack resistance curve KW - CTOD KW - J-integral PY - 2017 AN - OPUS4-42727 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Eberle, Arno A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Häcker, Ralf ED - François, D. ED - Pineau, A. T1 - The calculation of dynamic JR-curves from 2D and 3D finite element analyses of a charpy test using a rate-dependent damage model T2 - Charpy Centenary Conference CY - Poitiers, France DA - 2001-01-02 PY - 2001 SN - 0-08-043970-5 SN - 1566-1369 N1 - Serientitel: ESIS publication – Series title: ESIS publication IS - 30 SP - 403 EP - 410 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-1928 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Baer, Wolfram A1 - Klingbeil, Dietmar ED - Fuentes, M. T1 - Experimental and numerical investigations of the failure behaviour of components by application of fracture and damage mechanics T2 - 13th European Conference on Fracture CY - San Sebastián, Spain DA - 2000-09-06 PY - 2000 SN - 0-08-043699-4 SN - 1566-1369 N1 - Serientitel: ESIS publication – Series title: ESIS publication IS - 26 SP - 1(?) EP - 8(?) PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-840 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zerbst, Uwe A1 - Madia, Mauro A1 - Kiyak, Yusuf A1 - Breidung, Marc A1 - Baer, Wolfram A1 - Küppers, M. ED - Madia, Mauro T1 - Stiffness/constraint effects in analytical flaw assessment - A technical note N2 - Using the case study of a fail-safe design criterion for a steering knuckle of a commercial vehicle, the effect of stiffness/constraint on the crack driving force in the component is discussed. The problem arises when assessment procedures such as R6, BS 7910 or SINTAP/FITNET are applied in conjunction with substitute geometries for determining the model parameters K-factor and limit load (or a substitute for the latter), as it is common practice. In the example, the conservatism was so pronounced that this procedure was in fact unusable. A way out could be the finite element-based determination of the model parameters and their use in the analytical framework. This procedure is useful and effective if the finite element-based calculations are used in parameter sensitivity analyses. KW - Fail-safe design KW - Fracture resistance KW - Fracture assessment KW - Stiffness KW - Constraint PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2022.108728 SN - 0013-7944 IS - 273 SP - 1 EP - 15 PB - Elsevier Science CY - Kidlington AN - OPUS4-55544 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Homann, Tobias A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Prager, Jens A1 - Schmidt, Dirk A1 - Stajanca, Pavol A1 - Weltschev, Margit A1 - Wossidlo, Peter T1 - Feasibility study - Continuous monitoring of pipes using distributed acoustic and fibre optic sensors N2 - The feasibility study „AGIFAMOR. Ageing infrastructures – distributed acoustic monitoring of pipes” is an interdisciplinary research project at BAM internally financed from 2015 to 2018. Therefore, the quite young fibre optic sensing technology of distributed acoustic sensing (DAS) was investigated to possibly be extended towards a global condition monitoring system for pipelines operating in real time. DAS is a highly dynamic fibre optic sensing technology based on the method of coherent optical time domain reflectometry (C-OTDR). DAS allows capturing strain changes in the range of kHz. For the experimental work, the most suitable application yielding an optimum sensitivity was proven by wrapping a standard single-mode silica fibre around the pipe. The DAS sensitivity was investigated regarding the detection of 1) incidents that initiate propagation of acoustic waves in the pipe wall, 2) changes inside the pipeline causing altered flow and 3) damage development in the pipe wall. Therefore, several testing setups in laboratory as well as in real scale were realized. For comparison purposes, experiments were accompanied by acoustic emission analyses and by measurements with accelerometers. DAS was found to be very sensitive to gas ignition and its propagation across the pipe. Furthermore, the ability of DAS to detect and localize acoustic signals associated with pipeline leakage was demonstrated. The detection of crack formation and propagation within the pipe wall by means of DAS was studied during bending tests on several pipe segments, but was not proven so far with certainty. As expected, these studies turned out as the most difficult challenge due to the random occurrence and transient nature of microscopic damage phenomena. T2 - Proceedings of the International Symposium on Structural Health Monitoring and Nondestructive Testing CY - Saarbrücken, Germany DA - 04.10.2018 KW - Accelerometers KW - Acoustic emission KW - Fibre optic acoustic sensing KW - Continous monitoring KW - Bending tests on pipe segments KW - Leak detection PY - 2018 SP - Paper 21 AN - OPUS4-46375 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram T1 - Performance of modern DCI materials - Investigation of microstructural, temperature and loading rate effects on mechanical and fracture mechanical properties N2 - Design and safety assessment of advanced ductile cast iron (DCI) components like wind turbines or transport and storage casks for radioactive materials require appropriate material data in terms of strength and fracture toughness. Therefore, it is of vital importance to characterize and understand the deformation, damage and fracture behaviour of DCI which may substantially change from ductile to brittle by increasing loading rate, decreasing temperature and/or increasing stress triaxiality. This paper reports on recent BAM inverstigations on different qualities of the widely used DCI grade EN-GJS-400 with varying pearlite shares (none and 18% respectively). The focus was on the influences of microstructure, temperature (ambient and -40 °C) and loading rate (quasi-static to crash) on strength (YS, UTS, flow curve) and fracture mechanical properties (R-curve, crack initiation toughness, fracture toughness). Systematic metallographical and fractographical analyses were performed accompanying the whole test program and a systematics of specific damage behaviour and fracture mechanisms was derived from the results. T2 - THERMEC' 2013 CY - Las Vegas, USA DA - 02.12.2013 KW - Ductile cast iron KW - Microstructure KW - Pearlite KW - Temperature KW - Loading rate KW - Damage behavior KW - Mechanical properties KW - Fracture toughness KW - Fracture mechanics KW - Ductility KW - Damage KW - DCI PY - 2014 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.783-786.2244 SN - 0255-5476 VL - 783-786 SP - 2244 EP - 2249 PB - Trans Tech Publications CY - Aedermannsdorf, Switzerland AN - OPUS4-30643 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Müller, Karsten A1 - Wossidlo, Peter A1 - Klingbeil, Dietmar T1 - Dynamic fracture toughness behaviour of ductile cast iron with respect to structural integrity assessment N2 - Modern structural integrity assessment procedures in the field of nuclear related technology incorporate fracture mechanical concepts. Therefore, they inevitably require the availability of both, loading parameters as well as material characteristics in terms of fracture mechanical quantities. Especially in case of dynamic loading conditions, the methods for the determination of the loading parameters need further improvement and there is a lack of material characteristics as well. In Germany, ductile cast iron (DCI) is used for heavy-sectioned casks for radioactive materials. New developments in cask design and efforts to extend the application limits require further investigations. The present study is part of an ongoing fracture mechanics research programme of BAM which is focused on the systematic mechanical and fracture mechanical material characterisation of DCI materials under dynamic loading conditions. In this study, results of fracture mechanics investigations on ductile cast iron from an original DCI container with a wide variety of microstructure under dynamic loading conditions in the temperature range from -50 °C to +22 °C are presented. Large scale as well as small scale single edge crack bend specimens SE(B) with thicknesses of 140 mm and 15 mm, respectively were tested. Furthermore, it is reported on the results of a finite element simulation of the dynamic large scale fracture mechanics tests. Strength and deformation characteristics were determined in dynamic tensile tests. They are discussed with respect to the influence of pearlite content and test temperature. The material specific experimental difficulties in the determination of reliable dynamic crack initiation toughness values of DCI are outlined. T2 - 17th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology ; SMiRT 17 CY - Prague, Czech Republic DA - 2003-08-17 KW - Dynamic fracture toughness KW - Ductile cast iron KW - Structural integrity KW - Component KW - Specimen geometry KW - Testing KW - Loading rate KW - Test temperature KW - Microstructure KW - Graphite morphology KW - Crack initiation toughness KW - Analysis procedure KW - Finite element simulation KW - Fracture mechanics PY - 2003 IS - G04-4 SP - 1 EP - 8 CY - Prague AN - OPUS4-2856 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram ED - Yu, S. ED - Feng, X.-Q. T1 - Experimental requirements of small and large scale dynamic fracture mechanics testing N2 - The paper deals with experimental requirements of dynamic fracture mechanics tests in general with special focus on ductile cast iron materials. This is based on instructions for dynamic measurement techniques provided by the standards ASTM E 1820 and BS 7448-3 which were compared and rated. The low blow multiple specimen technique using a drop tower was investigated for crack resistance curve determination on SE(B)25x25 specimens. It was shown that no detrimental effects should be expected from the second impact of the rebounded striker. Strain gage instrumentations for direct force measurement according to the standards provided different results. The ASTM position should be preferred. Important conclusions were drawn concerning hidden friction in drop towers from a comparison of electro-optically measured displacement and calculations from force-time record. Full blow large scale tests on SE(B)140x280 specimens were performed using a servo-hydraulic test system to determine dynamic fracture toughness values. Different strain gage instrumentations were compared with respect to their force measurement capability. For displacement measurement only a non-contact electro� optical camera technique was applicable. An appropriate method of instrumentation was identified whose results show good agreement with numerical simulations of the tests. It can be concluded that the recommendations of the test standards provide different results. Therefore, they must not simply be transferred to the own specific test requirements. It is regarded absolutely essential for dynamic fracture mechanics tests in general that all measuring techniques are being validated in advance. T2 - ICF13 - 13th International conference on fracture CY - Beijing, China DA - 16.06.2013 KW - Dynamic fracture mechanics testing KW - Ductile cast iron KW - Measurement PY - 2013 SN - 978-988-12265-2-5 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-28738 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stajanca, Pavol A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Homann, Tobias A1 - Seifert, Stefan A1 - Schmidt, Dirk A1 - Weltschev, Margit A1 - Wossidlo, Peter A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Monitoring of pipes by distributed acoustic fibre optic sensors – A large-scale test on a pipeline under realistic operation condition N2 - The monitoring of oil and gas pipelines by means of distributed fibre optic sensors is becoming common. The most recent development in the field of fibre optic sensing is the distributed acoustic sensing (DAS), which allows to detect and to localize third party threats to pipelines. For this purpose, fibre optic telecommunication cables located close to the pipelines are usually used. However, DAS carries a far greater potential for continuous condition monitoring of pipelines. The interdisciplinary research project AGIFAMOR (Ageing Infrastructures – Fibre Optic Monitoring of Pipes) at BAM investigates a new technical approach to extend the application field of DAS towards the detection and localization of acoustic signals that indicate critical alterations and certain damage scenarios originated from within the pipeline or the pipe wall. Therefore, the optical fibre sensors are applied onto the pipe itself and the application procedure towards an optimal acoustic signal transduction is optimized. A number of laboratory scale experiments were performed focusing on the signal transmission of acoustic signals as well as the detection of damages in the pipe wall by means of DAS. Furthermore, real-scale tests on a pipeline DN100 of 38m length have been carried out at the BAM test site for technical safety (BAM-TTS) to study the detection and localization of leaks and of changing flow profiles due to corrosion or sedimentation processes. T2 - 13th Pipeline Technology Conference CY - Berlin, Germany DA - 12.03.2018 KW - Pipeline monitoring KW - Distributed acoustic sensing KW - Fiber optic sensing PY - 2018 SN - 2198-428X SP - Poster session, paper 9, 1 EP - 8 PB - EITEP (Euro Institute for Information and Technology Transfer in Environmental Protection) CY - Hannover AN - OPUS4-44519 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Was Sie schon immer über Chunky-Graphit wissen w(s)ollten, aber bisher nicht zu fragen wagten N2 - Duktile Gusseisenwerkstoffe mit Kugelgraphit (GJS) haben ein erhebliches technisches Potenzial und sind von wirtschaftlicher Bedeutung. Nicht zuletzt daher ist es ökonomisch sinnvoll, gesellschaftlich nachhaltig und wissenschaftlich interessant, ihren Herstellungsprozess zu optimieren. Eine maßgebliche Rolle kommt hierbei der Vermeidung von Qualitätsabweichungen in Form von Gefügefehlern zu. Dieser Beitrag befasst sich mit der – leider vielfach nicht richtig oder zu wenig verstandenen, aber insbesondere bei kostenintensi-ven dickwandigen Gussteilen relevanten - Graphitentartung Chunky-Graphit (CG). Die metallurgischen Ursachen von CG werden noch immer kontrovers diskutiert. Eine allgemein akzeptierte Theorie zur Bildung und dem Wachstumsmechanismus von CG existiert nicht, in der Gießereipraxis wird gleichwohl eine Fülle spezifischer technologischer Abhilfemaßnahmen praktiziert [1]. Der Schwerpunkt dieses Beitrages liegt jedoch nicht auf der metallurgischen Seite, sondern auf der Beschrei-bung der spezifischen Morphologie von CG (Bild 1), dessen Detektion im Werkstoff bzw. Bauteil sowie den Auswirkungen von CG auf die Werkstoffeigenschaften. Detailliert werden Möglichkeiten und Grenzen zer-störungsfreier und zerstörender Untersuchungsverfahren zur Identifikation und Quantifizierung von CG aufgezeigt. Ausgehend von der charakteristischen Morphologie von CG wird dessen Einfluss auf das Ver-formungs- und Bruchverhalten von GJS behandelt. Beispielhaft werden dabei die Eigenschaften Festigkeit, Verformbarkeit, das Risswachstumsverhalten und die Bruchzähigkeit diskutiert und Schlussfolgerungen für die Bewertung von mit CG behafteten GJS-Bauteilen abgeleitet. T2 - Ledebur-Kolloquium 2023 CY - Freiberg, Germany DA - 26.10.2023 KW - Gusseisen mit Kugelgraphit GJS KW - Chunky-Graphit KW - Graphitentartung KW - Duktiles Gusseisen PY - 2023 AN - OPUS4-58636 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Investigation of the Master Curve Concept for Ferritic Ductile Cast Iron (DCI) N2 - Based on state-of-the-art research and regulations, the application of the fracture mechanics master curve (MC) concept to ferritic ductile cast iron (DCI) is being investigated in a recently started German joint research project between BAM Berlin and MPA Stuttgart. This paper outlines the research approach and the planned investigations and provides first results. According to the IAEA guidelines SSG 26, the safety assessment of DCI containers for transport as well as interim and final storage of radioactive materials is based on the fracture mechanics criterion of general crack initiation exclusion. Within this context, the focus of the current research project is on the further development of brittle fracture safety assessment methods under dynamic loading conditions. Within fracture mechanics safety assessments for steels in nuclear technology, the probabilistic MC concept according to ASTM E1921 is currently used for quasi-static loading conditions as a supplement to the established deterministic ASME reference curve concept. The MC concept allows for an effective statistical consideration of the scatter of the material toughness in the transition regime. Furthermore, the MC can also be used for elevated loading rates as they occur in accident or crash scenarios. However, for DCI, a systematic review of potential modifications to the MC assumptions and procedure according to ASTM E1921 and an associated validation are still lacking. Therefore, a corresponding methodology shall be established to determine and assess dynamic fracture toughness values of DCI in the ductile-to-brittle transition regime, using samples extracted from a component. For the experimental program, a DCI material was produced as it is generally used for transport and storage containers. A basic mechanical-technological material characterization consisting of tensile, Charpy, and Pellini tests is planned. A comprehensive fracture mechanics test program was compiled covering dynamic testing of DC(T)9, C(T)25, C(T)50, SE(B)10, SE(B)25, and SE(B)140 specimens. Moreover, numerical analyses of different specimen geometries and test setups are planned to investigate the influences of stress triaxiality and loading rate. Throughout the experimental program, the microstructure-property relationship will be investigated based on quantitative metallographic and fractographic analyses. Finally, different MC assessment strategies will be considered, and modifications will be made if necessary. T2 - PATRAM22 Conference CY - Juans-les-Pins, France DA - 11.06.2023 KW - Dynamic Fracture Toughness KW - Ductile Cast Iron KW - Master Curve Method PY - 2023 AN - OPUS4-57766 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Aspekte der analytischen bruchmechanischen Bauteilbewertung N2 - Am Beispiel eines abgesetzten zylindrischen Bauteils (Achsschenkel) werden Probleme der analytischen bruchmechanischen Bauteilbewertung diskutiert. Als Basis-philosophie wird ein Fail Safe-Kriterium (kontrolliertes Versagen) angesetzt. Die Forderung ist, dass sich der Achsschenkel, bevor er bricht, in einem Ausmaß plastisch verformen kann, bei dem der Fahrer bemerkt, dass mit seinem Fahrzeug etwas nicht in Ordnung ist. Um das zu gewährleisten, muss der Werkstoff einen bestimmten Riss-widerstand aufweisen. Dazu werden im hier vorgestellten ersten Teil des Projektes mittels FEM Rissspitzenbeanspruchungen in Abhängigkeit von der Auslenkung des Zylinders und angenommener Rissgrößen ermittelt. Diese finden als Zielgrößen in der weiteren Analyse Anwendung. Da eine einfach umzusetzende Lösung angestrebt wird, werden zusätzlich analytische Rechnungen an Ersatzgeometrien (halbunendliche Platte und Vollzylinder), aber mit den realen Spannungen am Bauteil durchgeführt. Es zeigt sich, dass die Ergebnisse wegen des Steifigkeitsunterschieds zwischen Bauteil und Ersatzgeometrie unvertretbar konservativ sind. Alternativ wird ein hybrides Konzept vorgestellt, für das die Modellparameter mittels FEM bestimmt werden. Es liefert sehr genaue Ergebnisse. Im Rahmen der analytischen Rechenvorschrift können die Lösungen auf andere Werkstoffe übertragen werden, ohne dass zusätzliche FEM-Analysen notwendig sind. T2 - 54. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit CY - Online meeting DA - 22.02.2022 KW - Bauteilbewertung KW - Fail-safe KW - Analytisches Modell KW - FEM PY - 2022 AN - OPUS4-54408 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram T1 - Key Curve-Einprobenverfahren zur Ermittlung dynamischer Risswiderstandskurven N2 - Moderne Regelwerke zur Bewertung der Bauteilsicherheit integrieren zunehmend bruchmechanische Konzepte. Notwendige Voraussetzungen zur praktischen Anwendung dieser Regelwerke f?r konkrete Beanspruchungsbedingungen sind jedoch bislang nicht immer hinreichend bzw. zufrieden stellend erf?llt. Von besonderer Bedeutung ist dabei der Sicherheitsnachweis f?r Unfallszenarien, bei denen im Werkstoff bzw. Bauteil infolge dynamischer Belastung schnelle ?nderungen des Spannungs- und Verzerrungszustandes auftreten. F?r diese Beanspruchungsbedingungen stehen zur Ermittlung von Risswiderstandskurven an Gusseisenwerkstoffen mit Kugelgraphit derzeit lediglich kosten- und werkstoffintensive Mehrprobenverfahren zur Verf?gung. Aufgrund dessen ist hier die Weiterentwicklung der bruchmechanischen Pr?fmethodik notwendig. Im vorliegenden Beitrag wird deshalb zun?chst ?ber die Aufarbeitung und Systematisierung publizierter Key Curve-Einprobenverfahren zur Ermittlung dynamischer Risswiderstandskurven berichtet, die seit ca. 25 Jahren mit unterschiedlichem Erfolg bislang fast ausschlie?lich f?r St?hle eingesetzt wurden. Ausgehend davon wird eine Bewertung hinsichtlich ihres Anwendungspotentials f?r duktile Gusseisenwerkstoffe bei dynamischen Belastungsbedingungen vorgenommen. Zusammenfassend werden als fortgeschrittene und f?r weitere Untersuchungen Erfolg versprechende Key Curve-Verfahren ein analytischer Ansatz sowie ein numerisches Verfahren herausgestellt. KW - Key Curve KW - Bruchmechanik KW - Dynamische Beanspruchung KW - Duktiles Gusseisen KW - Einprobenverfahren KW - Risswiderstandskurve KW - Review PY - 2005 DO - https://doi.org/10.3139/120.100701 SN - 0025-5300 VL - 47 IS - 11-12 SP - 666 EP - 673 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-11900 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram A1 - Häcker, Ralf T1 - Werkstoffcharakterisierung von Gusseisenwerkstoffen mit Kugelgraphit N2 - Ausgehend von den Anforderungen bruchmechanischer Sicherheitsnachweise befasst sich der vorliegende Beitrag mit prüfmethodischen Aspekten der Ermittlung mechanischer Eigenschaften von Gusseisenwerkstoffen mit Kugelgraphit bei dynamischer Belastung, wobei insbesondere auf die Kraft- und Dehnungsmessung eingegangen wird. Erste Ergebnisse der systematischen Charakterisierung des Festigkeits- und Verformbarkeitsverhaltens von Gusseisen mit Kugelgraphit bei dynamischer Belastung werden vorgestellt und in Abhängigkeit von den Einflussgrößen Prüftemperatur, Dehnrate und Gefüge diskutiert. Des Weiteren wird der Einfluss dieser Parameter auf die ermittelten dynamischen Fließkurven herausgestellt. Abschließend wird die werkstoffspezifische Beschreibung der Temperatur- und Dehnratenabhängigkeit der Dehngrenze mit Hilfe des Modells des thermisch aktivierten Fließens erörtert. PY - 2005 DO - https://doi.org/10.3139/120.100632 SN - 0025-5300 VL - 47 IS - 1-2 SP - 34 EP - 44 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-7023 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram A1 - Häcker, Ralf T1 - Untersuchungen zum Verformungs- und Bruchverhalten von Gusseisenwerkstoffen mit Kugelgraphit bei dynamischer Beanspruchung / Investigations on the deformation and failure behaviour of ductile cast iron materials at high strain rate loading T2 - 31. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorgänge CY - Darmstadt, Germany DA - 1999-02-24 KW - Verformungs- und Bruchverhalten KW - Gusseisenwerkstoffe KW - Dynamische Belastung KW - Dehnrate KW - Prüftemperatur KW - Gefüge KW - Thermisch aktiviertes Fließen KW - Deformation and failure behaviour KW - Ductile cast iron KW - High strain rate loading KW - Strain rate KW - Test temperature KW - Microstructure KW - Thermally activated flow PY - 1999 N1 - Serientitel: DVM-Bericht – Series title: DVM-Bericht SP - 125 EP - 134 PB - Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung CY - Hamburg AN - OPUS4-11901 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Key Curve-Einprobenverfahren zur Ermittlung dynamischer Bruchmechanikkennwerte duktiler Gusseisenwerkstoffe - Review und Analyse / Key Curve Single Specimen Methods for Determination of Dynamic Fracture Mechanics Characteristics of Ductile Cast Iron Materials - Review and Analysis T2 - DVM-Tagung Werkstoffprüfung 2005 "Herausforderungen neuer Werkstoffe an die Forschung und Werkstoffprüfung" CY - Berlin, Deutschland DA - 2005-12-01 KW - Dynamische Bruchmechanik KW - Duktiles gusseisen KW - Einprobenverfahren KW - Key Curve KW - Dynamische Risswiderstandskurve KW - Dynamic fracture mechanics KW - Ductile cast iron KW - Single specimen technique KW - Dynamic crack resistance curve PY - 2005 SN - 1861-8154 N1 - Serientitel: DVM-Bericht – Series title: DVM-Bericht IS - 641 SP - 175 EP - 180 PB - DVS-Verl. CY - Berlin AN - OPUS4-11899 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Investigations on the Assessment of the Tougness Behaviour in the upper Ductile-to-Brittle Transition Range T2 - European Conference on Fracture ECF 14 CY - Kraków, Poland DA - 2002-09-09 PY - 2002 AN - OPUS4-6146 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baer, Wolfram T1 - Dynamic mechanical properties of ductile cast iron materials für thick walled components" T2 - European Conference on Fracture ECF 15 CY - Stockholm, Sweden DA - 2004-08-11 PY - 2004 AN - OPUS4-5552 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter T1 - Validation of a low blow specimen technique for R-curve determination using a drop tower N2 - Fracture mechanics based component design requires appropriate fracture mechanics toughness data with respect to both, loading rate as well as test temperature. Taking high-rate loading into account such as with accidental scenarios, different standards such as ASTM E 1820 or BS 7448-3 provide some information on dynamic fracture mechanics testing. Nevertheless, the designations differ so that a validation of the own material specific test method used for dynamic R-curve determination is mandatory. In order to address this for ductile cast iron materials an experimental method for the reliable determination of dynamic J-integral crack resistance curves at -40 °C following the multiple specimen approach has been established and validated. The experimental concept offers some additional valuable features. Single values of dynamic crack initiation toughness can be determined using a single specimen technique based on crack sensors. Furthermore, an experimentally independent method is provided according to which CTOD δ5 R-curves can be established. The focus of the present paper is on the validation of the experimental low blow technique using a drop tower test system. A drop tower test system was developed and set up to perform low blow tests at temperatures down to -40 °C. The system allows for a variation of the impact mass and height and was optimized for testing of ductile cast iron at stress intensity rates from approximately 5∙10⁴ to 3∙10⁵ MPa√ms⁻¹. This range of loading rate is characteristic for instance with crash scenarios of heavy sectioned DCI casks for radioactive materials. In order to address characteristic challenges of impact tests (test duration of microseconds up to milliseconds, inertial effects, signal oscillations), an appropriate full bridge strain gage method for the measurement of force directly on the specimen as well as a non-contact measurement of load line displacement using an optical extensometer have been developed and validated. The low blow test requires either to prevent bouncing strikes of the hammer by using the stop block technique or to catch the hammer after its first strike. Both options are not part of the experimental concept and setup which have been realized here. The paper describes investigations which have been performed in order to make sure that bouncing strikes of the hammer do not cause additional crack extension in the specimen. This is necessary to ensure a unique relation between the work done and the achieved crack extension. The investigations covered the analysis of limit loads of the specimen with respect to the measured force. The measured stiffness of the specimen was assessed and signals of crack sensors were analyzed. Furthermore, an analysis of the mechanical behavior of the loading system and the specimen by optical observation was performed. Corresponding results are discussed in the paper. It had finally been proven that additional crack extension in the specimen due to bouncing strikes of the hammer is not to be expected under the given conditions of test setup, material and loading. It can be seen as a major experimental advantage that the striker does not have to be catched after the low blow test. T2 - XXIV Italian Group of Fracture Conference CY - Urbino, Italy DA - 01.03.2017 KW - Dynamic fracture mechanics KW - R-curve KW - Low blow KW - Ductile cast iron PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-437686 DO - https://doi.org/10.1016/j.prostr.2017.04.005 SN - 2452-3216 VL - 3 SP - 25 EP - 32 AN - OPUS4-43768 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Homann, Tobias A1 - Prager, Jens A1 - Schmidt, Dirk A1 - Weltschev, Margit A1 - Habib, Abdel Karim T1 - BAM-Projekt AGIFAMOR – Zustandsüberwachung von Rohrleitungen N2 - Rohrleitungssysteme sind aufgrund ihrer Funktion und Ausdehnung für den Betrieb, die Verfügbarkeit und die Sicherheit von Industrieanlagen von besonderer Bedeutung. Die bisher in definierten Intervallen durchgeführten, wiederkehrenden Prüfungen zur Sicherstellung leckagefreier Rohrleitungen sind kostenintensiv und mit einem erhöhten Aufwand verbunden. Mit dem interdisziplinären Forschungsprojekt AGIFAMOR (Ageing Infrastructures – Akustisches Monitoring von Rohrleitungen) arbeitet die BAM an der Entwicklung und Erprobung einer örtlich und zeitlich kontinuierlichen Zustandsüberwachung von Rohrleitungen basierend auf einem faseroptischen akustischen Messsystem, welches einen vergleichsweise geringen Installationsaufwand der Sensoren erfordert. Mit diesem Verfahren sollen vor allem betriebsbedingte Schädigungen infolge von Korrosion sowie daraus entstehende Pittings oder Risse erkannt und damit Leckagen verhindert werden. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie zum Teilaspekt „Detektion von Risswachstum“ wurde ein 2,5 m langes, definiert vorgekerbtes Stahlrohr mit der faseroptischen Sensorik (FOS) ausgestattet und quasistatisch unter 4-Punkt-Biegung belastet. Mit fortschreitender Belastung wächst, ausgehend vom vorhandenen Außenumfangskerb, ein Riss im Stahlrohr bis zum Erreichen der Leckage – in der Praxis ein gefährliches Schadensszenario. Parallel zur FOS erfolgten Messungen mit Schallemissionssensoren, Beschleunigungssensoren und Potentialsonden, deren Ergebnisse die Interpretation der FOS-Messergebnisse unterstützen sollen. T2 - 21. Kolloquium Schallemission CY - Fulda, Germany DA - 09.03.2017 KW - Beschleunigungssensoren KW - Faseroptische Sensorik KW - Schallemission KW - Monitoring KW - Rohrleitung PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-401811 SN - 978-3-940283-82-5 VL - DGZfP-BB 159 SP - Vortrag 17, 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-40181 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holzwarth, Marcel A1 - Baer, Wolfram A1 - Mayer, Uwe A1 - Weihe, Stephan T1 - Investigation of the Master Curve Concept for Ferritic Ductile Cast Iron N2 - Within fracture mechanics safety assessment for steels in nuclear technology, the probabilistic master curve (MC) concept according to ASTM E1921 is currently used for quasi-static loading conditions as a supplement to the established deterministic ASME reference curve concept. However, for ductile cast iron (DCI), a systematic review of potential modifications to the assumptions and the procedure according to ASTM E1921 and an associated validation are still lacking. For this reason, the application of the fracture mechanics MC concept to ferritic ductile cast iron is being investigated in a recently started joint research project between MPA Stuttgart and BAM Berlin. According to the IAEA guidelines SSG 26, the safety assessment of DCI containers for transport as well as storage of radioactive materials is based on the fracture mechanics criterion of general crack initiation exclusion. Within this context, the focus of the current research project is on the further development of brittle fracture safety assessment methods. Therefore, a methodology shall be established to determine and assess dynamic fracture toughness values of DCI in the ductile-to-brittle transition regime, using samples extracted from a component. For the experimental program, a DCI material will be produced as it is generally used for transport and storage containers. A basic mechanical-technological material characterization consisting of tensile, Charpy and Pellini tests is planned and a comprehensive fracture mechanics test program was compiled covering dynamic testing of DC(T)9, C(T)25, C(T)50, SE(B)10, SE(B)25, and SE(B)140 specimens. Numerical analyses of different specimen geometries and test setups are planned to investigate the influences of stress triaxiality and loading rate. Throughout the experimental program, the microstructure-property relationship will be investigated based on quantitative metallographic and fractographic analyses. Finally, different MC assessment strategies will be considered and modifications will be made if necessary. T2 - 21st International Symposium ASTM/ESIS Symposium on Fatigue and Fracture Mechanics CY - Washington, DC, USA DA - 08.11.2023 KW - Ductile Cast Iron KW - Dynamic Fracture Toughness KW - Cleavage Fracture KW - Master Curve Concept PY - 2023 SP - 1 EP - 5 PB - ASTM International CY - West Conshohocken, PA AN - OPUS4-59064 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Homann, Tobias A1 - Prager, Jens A1 - Schmidt, Dirk A1 - Stajanca, Pavol A1 - Weltschev, Margrit A1 - Wosidlo, Peter A1 - Habib, Abdel Karim T1 - AGIFAMOR: Anwendung der akustischer und faseroptischer Sensorik zur Überwachung von Rohrleitungen; Teil 3: Technische Hintergründe - Messmethoden N2 - Schäden an Rohrleitungen können zu hohen Umweltbelastungen und wirtschaftlichen Schäden führen. Um die dauerhafte Verfügbarkeit der Infrastruktur zu gewährleisten, wird im Rahmen des Projekts AGIFAMOR an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) erprobt, inwiefern das Verfahren der verteilten akustischen faseroptischen Sensorik (Distributed acoustic sensing - DAS) zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen verwendet werden kann. Neben der DAS werden erprobte Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung wie Schallemissionsanalyse (SEA) und Beschleunigungssensoren eingesetzt. An dieser Stelle soll detailliert auf die unterschiedlichen Messverfahren und deren spezifischen Einsatz im Rahmen des Projektes eingegangen werden. KW - Verteilten akustischen faseroptischen Sensorik KW - Überwachung von Rohrleitungen KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Schallemissionsanalyse KW - Beschleunigungssensorik PY - 2018 SN - 2191-0073 VL - 8 IS - 5 SP - 29 EP - 35 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-45933 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -