TY - JOUR A1 - Probst, Ulrich A1 - Hagenow, Peter A1 - Völzke, Holger A1 - Wolff, Dietmar A1 - Wossidlo, Peter A1 - Abbasi, Behboud A1 - Achelpöhler-Schulte, Andreas A1 - Schulz, Sebastian T1 - Investigation of seal effects according to axial compression variation of metal seals for transport and storage casks N2 - Casks for the transport and storage of heat generating radioactive waste in Germany are normally provided with screwed lid systems, which are in most cases equipped with double jacket metal seals with an inner spring wire to provide long term resistance to the seal compression force. Preservation of the high sealing quality of those seals under operational and accidental stress conditions is essentially important to the safety of those casks. Relative displacements of the lid system surfaces caused by specific impact scenarios cannot be excluded and have to be evaluated with respect to a possible increase in the leakage rate. To get representative data for such metal sealed lid systems, BAM has developed a special conceptualised flange system placed in an appropriate testing machine for relevant mechanical loading of the metal seals under static and cyclic conditions. Furthermore, the flange system enables continuous measurement of the standard helium leakage rate during each test. The primary aim of the investigation is to identify the correlation between variation of installation conditions (axial displacements) caused by external loads and the standard helium leakage rate. An essential parameter in this case is the useable resilience ru of a metal seal under relevant stress conditions. The useable resilience ru is the vertical difference in the cross-section between the seal's assembling status and the point where the leakage rate, by means of external load relieving, exceeds the quality criterion of 10-8 Pa m3 s-1. Load relieving can instantly occur due to modification of the seal groove dimension caused by accident impacts and deformation of the lid system. Furthermore, component specific basis data for the development of finite element calculation models should be collected. In the tests, seals are subjected to static and cyclic loads. All tests are performed at ambient temperature. This paper presents the test configuration, different test series and results of the current experiments. Typical load-displacement-leakage rate correlations are presented and discussed. KW - Seal effects KW - Axial compression variation KW - Metal seals KW - Helium leakage rate KW - Cyclic load PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1179/174651008X278948 SN - 1746-5095 SN - 1746-5109 SN - 0957-476X VL - 19 IS - 1 SP - 47 EP - 52 PB - Ramtrans Publ. CY - Ashford AN - OPUS4-17540 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Probst, Ulrich A1 - Hagenow, Peter A1 - Völzke, Holger A1 - Wolff, Dietmar A1 - Wossidlo, Peter A1 - Abbasi, Behboud A1 - Achelpöhler-Schulte, Andreas A1 - Schulz, Sebastian T1 - Investigation of seal effects according to axial compression variation of metal seals for transport and storage casks T2 - PATRAM 2007, 15th International Symposium on the Packaging and Transportation of Radioactive Materials CY - Miami, Florida, USA DA - 2007-10-21 KW - Metal Seals KW - Axial Compression KW - Cycling Tests KW - Helium Leakage Rate PY - 2007 SP - 1 EP - 8 PB - Institute of Nuclear Materials Management AN - OPUS4-17542 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Karsten A1 - Schriever, Sina A1 - Wossidlo, Peter A1 - Hamann, Andreas A1 - Löwe, Peter T1 - Bruchmechanische Untersuchungen von Gusseisen mit Kugelgraphit bei Stoss- und Schlagbiege-Beanspruchung T2 - 33. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorgänge CY - Paderborn, Deutschland DA - 2001-02-20 KW - Ductile cast iron KW - DCI KW - Dynamic fracture toughness PY - 2001 SN - 0943-3473 N1 - Sprachen: Deutsch/Englisch - Languages: German/English IS - 233 SP - 267 EP - 274 PB - DVM CY - Berlin AN - OPUS4-1088 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - 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 - JOUR A1 - Häcker, Ralf A1 - Wossidlo, Peter T1 - Meßunsicherheiten bestimmen - Am Beispiel der Ermittlung von Rißwiderstandskurven PY - 1998 SN - 0025-5300 VL - 40 IS - 9 SP - 361 EP - 365 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-33404 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Eberle, Arno A1 - Häcker, Ralf A1 - Klingbeil, Dietmar A1 - Wossidlo, Peter T1 - Experimentelle und numerische ERmittlung dynamischer Risswiderstandskurven im Kerbschlagbiegeversuch N2 - Die bruchmechanische Beurteilung von Komponenten erfordert die Kenntnis von Risswiderstandskurven, die jedoch häufig aufgrund fehlenden Probenmaterials nicht zur Verfügung stehen. Vielmehr sind typische werkstofftechnische Kennwerte verfügbar, wie Streckgrenze, Zugfestig, Gleichmaßdehnung, Bruchdehnung sowie die Kerbschlagarbeit in der Hochlage und die laterale Breitung von Kerbschlagbiegeproben. Das Materialmodell von Gurson beschreibt duktiles Risswachstum mit den Stadien Hohlraumentstehung, Hohlraumwachstum und Koaleszenz benachbarter Hohlräume bis zum makroskopischen Riss. Die Materialparameter des Gurson-Modells sind abhängig vom Werkstoff und der Temperatur, jedoch nicht von der Probengeometrie und Belastungsgeschwindigkeit, was eine Übertragung zwischen quasistatisch belasteten Bruchmechanikproben unterschiedlicher Geometrie und schlagartig belasteten Kerbschlagbiegeproben erlaubt. Im vorliegenden Beitrag wird eine Methode zur Konstruktion von Risswiderstandskurven vorgestellt, die auf den grundlegenden Daten des Zugversuchs und der Kenntnis der Fließkurve basiert. Die Fließkurve bei dynamischer Belastung wird durch erprobte Vorgehensweisen ermittelt, die auf der Analyse der dann erhöhten Aktivierungsenergie von Versetzungen basieren. Die Parameter der duktilen Schädigung werden im wesentlichen durch die Simulation von Versuchen an gekerbten Rundzugproben und des Kerbschlagbiegeversuchs bzw. der Anpassung an die Kerbschlagarbeit in der Hochlage bestimmt. Damit sind die Parameter der duktilen Schädigung bekannt, so dass durch die Simulation duktilen Rissfortschritts in Bruchmechanikproben die erforderlichen J-Risswiderstandskurven zur Verfügung gestellt werden können, was die Anwendung des klassischen J-Konzepts erlaubt. Wegen der Geometrieunabhängigkeit der ermittelten Materialparameter ist auch die direkte Anwendung des Gurson-Modells zur Sicherheitsanalyse angerissener Bauteile durchführbar. PY - 2001 SN - 0933-5137 SN - 1521-4052 VL - 32 IS - 6 SP - 532 EP - 538 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-33718 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Häcker, Ralf A1 - Knothe, Esther A1 - Wossidlo, Peter ED - Pohl, M. T1 - Experimentelle Untersuchungen für die Anwendung von Materialmodellen zur numerischen Auslegung des Containments von Abgasturboladern T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2010 CY - Neu-Ulm, Deutschland DA - 2010-12-02 KW - Abgasturbolader KW - Containment KW - Hochgeschwindigkeitsversuch PY - 2010 SN - 978-3-514-00778-9 SP - 317 EP - 322 PB - Verl. Stahleisen GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-22949 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Häcker, Ralf A1 - Wossidlo, Peter ED - Pohl, M. T1 - Der Einfluss der Belastungsgeschwindigkeit im Zugversuch auf die Anforderungen an die Messtechnik und auf das Probenverhalten T2 - Werkstoffprüfung - Konstruktion, Qualitätssicherung und Schadensanalyse CY - Neu-Ulm, Deutschland DA - 2004-11-25 KW - Werkstoffprüfung KW - Dynamischer Zugversuch KW - Messtechnik KW - Fließkurve KW - Spannungs-Dehnungskurve PY - 2004 SN - 3-88355-337-9 SP - 61 EP - 66 PB - Werkstoff-Informationsges. CY - Frankfurt AN - OPUS4-5057 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Weltschev, Margit A1 - Schmidt, Dirk A1 - Baensch, Franziska A1 - Bohse, Jürgen A1 - Prager, Jens A1 - Habib, Abdel Karim T1 - AGIFAMOR – Application of distributed acoustic and fibre optic sensors for continuous monitoring of pipes N2 - Pipelines and industrial piping systems are particularly relevant regarding technical safety, availability and maintenance. Large flow rates of hazardous substances imply that even smallest leakages can lead to high environmental impacts. Therefore, and to ensure the availability of infrastructure, an early detection and localization of potentially hazardous degradations to the walls (e.g. cracks, pittings, sedimentation, etc.) of the containments is necessary. However, in many cases it is not feasible to equip pipelines with a large number of point sensors at reasonable expense. The principle of distributed fibre optic sensing relies on one single optical fibre, which simultaneously acts as a spatially continuous sensor as well as the signal transducer. Therefore, extensive structures can be provided with this type of sensor with comparatively low efforts. As a consequence, monitoring oil and gas pipelines using distributed fibre optic sensors is on the upswing. Besides the established methods to measure temperature and strain, distributed acoustic sensing (DAS) has lately received considerable attention as a means to detect and localize third party threats to pipelines (approach of vehicles, digging, mechanical manipulation). The so far not utilized potential of DAS as a means for continuous condition monitoring of pipes by detecting and localizing acoustic signals that point to certain damage scenarios, is currently under investigation in an interdisciplinary research project at BAM (AGIFAMOR, Ageing Infrastructures – Fibre Optic Monitoring of Pipes). In order to qualify distributed acoustic fibre optic sensors for this application area, we especially focus on detecting and identifying the relevant acoustic emissions of interesting degradations as well as on the optimal way of application of the optical fibres to the specimen to achieve an optimal signal transmission of acoustic signals. T2 - 12th Pipeline Technology Conference CY - Berlin, Germany DA - 02.05.2017 KW - Monitoring KW - Pipelines KW - Fibre optic sensing KW - Acoustic emission KW - Accelerometer PY - 2017 SN - 2198-428X VL - 2017 SP - Session 3.2 Leak Detection, 1 EP - 8 PB - EITEP (Euro Institute for Information and Technology Transfer in Environmental Protection) CY - Hannover AN - OPUS4-40186 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Karsten A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter T1 - Investigation 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 - OPUS4-1886 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Non-threshold acoustic emission analysis of damage evolution in pipe segments of steel S355J2H under bending load N2 - Four-point bending tests were carried out to analyze the acoustic characteristics of damage development in pipe segments made of steel, grade S355J2H, being 2.5 m long with an outer diameter of 168 mm and 16 mm wall thickness. To induce stable crack growth, the pipe segments were pre-damaged by a 90°circumferential notch in the middle of the pipe length. While the pipe was quasi-statically loaded, microscopic damage and plastic deformation accumulated to form a macroscopic crack that grew through the pipe wall until leakage. For acoustic emission (AE) monitoring, four broadband sensors of type VS 900 M were mounted close to the notch. Continuous AE signal detection was performed by the non-threshold method. Advantages and disadvantages of the non-threshold AE monitoring compared to a commonly employed method analyzing only signals exceeding a predefined threshold are discussed. The results of AE analysis are compared to additional information on the crack growth detected by the direct current potential drop (DCPD) technique. These studies were carried out in the course of the interdisciplinary research project AGIFAMOR, Ageing infrastructures - distributed acoustic monitoring of pipes at BAM. T2 - 33rd European Conference on Acoustic Emission Testing CY - Senlis, France DA - 12.09.2018 KW - Acoustic emissions (AE) KW - Four-point bending test KW - Steel pipe KW - Crack initiation KW - Crack growth PY - 2018 SP - 340 EP - 347 CY - France, Senlis AN - OPUS4-45960 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Damage evolution detection in a pipeline segment under bending by means of acoustic emission N2 - A steel pipeline segment of 2.5 m length was subjected to quasi-static four-point bending load in three steps for studying the initial cracking and damage accumulation based on the Acoustic Emission (AE) technique and by the direct current potential drop (DCPD) technique. For the latter, a new post-test analysis method was established. AE is found more sensitive to crack initiation than DCPD. Formation of mesoscopic and macroscopic cracks as well as their closure and the resulting friction generate weighted peak frequencies below 400 kHz, whereas microscopic cracking produces AE with broad band spectra identifiable by weighted peak frequencies above 400 kHz. Critical states alike the maximum load level and the leak opening were accompanied by peak amplitudes above 85 dBAE. This rather fundamental study provides a data base for possibly developing advanced strategies of detection and alarm systems based on acoustic monitoring of pipelines, or at least, steel structures. KW - Crack KW - Accoustic emission KW - Frequency domain KW - Potential drop technique KW - Fracture PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-565171 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2022.104863 SN - 0308-0161 VL - 201 IS - 104863 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier Science CY - Amsterdam AN - OPUS4-56517 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -