TY - JOUR A1 - Duarte, Larissa A1 - Madia, Mauro A1 - Zerbst, Uwe T1 - The effect of the environmental conditions on the threshold against fatigue crack propagation N2 - The threshold against fatigue crack propagation (ΔKth) is a crucial parameter for the damage tolerance assessment of engineering components subjected to cyclic loading and it is composed by two distinct components, one intrinsic, dependent on the elastic material properties and the lattice type, and one extrinsic, related to the occurrence of crack closure effects. An important issue is that several factors can influence ΔKth and, in general, the fatigue crack propagation behavior. In this work, the influence of the experimental procedure, air humidity, stress ratio and test frequency on da/dN-ΔK data has been investigated. Results are discussed with their potential causes and consequences on the calculations of the residual lifetime. KW - Fatigue crack propagation threshold KW - Crack closure effect KW - Experimental procedure KW - Environmental conditions PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-544905 DO - https://doi.org/10.1016/j.prostr.2022.03.030 VL - 38 SP - 292 EP - 299 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-54490 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Korrosionsprüfung N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick über gängige Korrosionsversuche. Die wesentlichen Unterschiede zwischen Prüf- und Untersuchungsverfahren, deren jeweilige Zielstellung, Aussagefähigkeit und Grenzen werden aufgezeigt. Es werden ausgewählte Auslagerungsversuche, Kammerprüfungen sowie elektrochemische Messmethoden zur Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit vorgestellt. Anhand praktischer Beispiele werden ausgewählte Ergebnisse der einzelner Methoden vorgestellt und diskutiert. T2 - VDEh Seminar "Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle in wässrigen Medien und bei atmosphärischer Beanspruchung* CY - Düsseldorf, Germany DA - 30.01.2024 KW - Korrosion KW - Korrosionsversuche KW - Nichtrostender Stahl PY - 2024 AN - OPUS4-59553 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Weise, Frank A1 - Werner, D. A1 - Maier, Bärbel A1 - Wilsch, Gerd T1 - Schadenskategoriespezifische Bewertung von AKR-Prüfverfahren T1 - Evaluation of ASR testing methods in relation to specific damage categories N2 - Ausgehend von den verstärkt auftretenden AKR-Schäden an den vor 2005 hergestellten BAB-Abschnitten verfolgte das Forschungsvorhaben zwei Ziele. So sollte einerseits die Ursache für die mit der AKR-Schadensentwicklung einhergehende Dunkelfärbung der Oberfläche der Betonfahrbahndecke im Fugenbereich ermittelt werden. Andererseits galt es, ausgehend von der Zustands- und Schadenserfassung das AKR-Restschädigungspotenzial der Prüfkörper aus je drei ein- und zweischichtig ausgeführten, unterschiedlich stark AKR-geschädigten BAB-Abschnitten vergleichend zu bewerten. Folgende Ergebnisse wurden u. a. erzielt: 1. Dunkelfärbung Experimenteller Nachweis mit kombinierter insitu- Feuchtemessung mit Radar (integral) und NMR (tiefenaufgelöst), dass Dunkelfärbung der Oberfläche der Betonfahrbahndecke im Fugenbereich auf eine erhöhte Durchfeuchtung der Betonrandzone zurückzuführen ist; erfolgreiche Validierung der ZfP-Ergebnisse mit Darr-Wäge-Versuch. 2. Zustand beprobter BAB-Abschnitte und schadenskategoriespezifische Bewertung der AKR-Prüfverfahren: • Auffinden von Horizontalrissen im Bereich der Querscheinfuge bei allen AKR-geschädigten BAB-Abschnitten, • Ermittlung mittlerer Eindringtiefen bei Natrium von maximal 20 bis 45 mm und bei Chlorid von maximal 15 bis 60 mm im Entnahmezustand; keine Korrelation mit der AKR-Schadenskategorie des jeweiligen BAB-Abschnitts, • Nachweis gleichzeitig auftretender SEB bei allen AKR-geschädigten BAB-Abschnitten im Entnahmezustand, • keine signifikante Verminderung der Spaltzugfestigkeit durch die verstärkte AKR am Plattenrand, • Ermittlung eines erhöhten AKR-Restschädigungspotenzials bei vier der sechs beprobten BAB-Abschnitte primär mittels AKR-erformanceprüfungen, • Ermittlung höherer Dehnungen bei Performanceprüfungen aus Ober- und Unterbeton bestehenden Halbschalen, als an separat aus Ober- und Unterbeton gewonnenen Prismen, • Unauffälliges Verhalten nahezu aller bei der Performanceprüfung auffälligen Bestandsbetone im 40°C- und 60°C-Betonversuch; vermutete Ursache: mit LIBS nachgewiesene hohe und tiefreichende Auslaugung der Alkalien. N2 - Our research project had two aims in addressing the increased occurrence of ASR damage on German motorway sections built before 2005: firstly, to establish the cause of the darker discolouration around the joints of concrete road surface that occurs in conjunction with ASR damage. Secondly, based on the status and damage report, it aimed to comparatively evaluate the residual ASR damage potential of test samples from three federal motorway sections of one-layer and three of twolayer pavement, showing different levels of ASR damage. We obtained the following results (among others): 1. Dark discolouration Experimental evidence using non-destructive testing methods showing that dark discolouration of concrete road surfaces near joints is due to increased moisture in the concrete boundary zone: NDT findings successfully validated by weighing and drying test. 2. Condition of sampled motorway sections and evaluation of ASR test methods used: • discovery of horizontal cracks located near transverse contraction joint in all motorway sections with ASR damage, • determination of maximum mean penetration depth of sodium from 20 to 45 mm and of chloride from 15 to 60 mm in sample as extracted; no correlation with the ASR damage category of the relevant motorway section, • evidence of simultaneous occurrence of DEF on all ASR-damaged motorway sections in sample as extracted, • no significant reduction of splitting tensile strength due to increased ASR at slab edge, • increased ASR residual damage potential found on four of the six motorway sections tested primarily with ASR performance tests, • increased expansion found during performance tests on half shells consisting of upper and lower concrete compared to prisms taken separately from upper and lower concrete, • 40°C and 60°C concrete prism tests revealed no noticeable reactions in almost all existing concrete types that showed irregularities in the performance test. Suggested cause: high and deep levels of alkali leaching determined by LIBS. KW - NMR-Relaxometrie KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Betonfahrbahndecke KW - AKR-Betonversuche KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Radar PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:opus-bast-24661 UR - https://bast.opus.hbz-nrw.de/frontdoor/index/index/docId/2466 SN - 978-3-95606-543-9 SN - 0943-9323 VL - S 145 SP - 1 EP - 60 PB - Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG CY - Bremen AN - OPUS4-54748 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Offshore Auslagerung von nichtrostenden Stahlcoupons N2 - Zur Erweiterung der Anwendungserfahrungen nichtrostender Stähle, insbesondere von Lean-Duplex-Stählen, unter maritimen Einsatzbedingungen, wurden Testracks auf der Umspannplattform OSS des Windparks Hohe See errichtet. Hier wurden neben Standardproben zur Korrosivitätsbestimmung nach ISO 9223 auch mehrere Serien nichtrostender Stahlgüten mit unterschiedlichen Oberflächen, Spaltausbildungen und Verarbeitungszuständen ausgelagert und nun nach 1-jähriger Bewitterungszeit bewertet. In diesem Beitrag werden Oberflächenzustände, Korrosionszustände und Lochtiefen dieser Probekörper gezeigt. T2 - 21. Tagung Korrosionsschutz in der maritimen Technik CY - Hamburg, Germany DA - 24.01.2024 KW - Korrosion KW - Offshore KW - Atmosphärische Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - Edelstahl rostfrei PY - 2024 AN - OPUS4-59452 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Demonstrationsexperimente N2 - Ergänzend zu den theoretischen Betrachtungen des Korrosionsverhaltens nichtrostender Stähle werden in diesem Vortrag Demonstrationsexperimente gezeigt. T2 - Seminar Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle in wässrigen Medien und bei atmosphärischer Beanspruchung CY - Düsseldorf, Germany DA - 30.01.2024 KW - Korrosion KW - Experimente KW - Elektrochemie KW - Nichtrostender Stahl KW - Edelstahl rostfrei PY - 2024 AN - OPUS4-59455 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Babutzka, Martin A1 - Grabowski, Sven A1 - Sahrhage, H. A1 - Lampke, T. T1 - Electrochemical corrosion investigations on binary and ternary zinc alloy coatings using gel electrolytes N2 - Novel agar-based test electrolytes are used to perform electrochemical corrosion investigations on ZnFe and ZnNi binary as well as ZnFeMo ternary zinc coatings. The objectives of the electrochemical investigations include the characterization of the corrosion behavior, the description of the protective effect of the coatings as well as the investigation of the layer formation and degradation under artificial aging. ZnFe and ZnFeMo coatings are applied with varying iron content as well as an additional passivation layer, respectively, to study the effect on corrosion resistance. The results show that the protective effect of the coatings is not negatively influenced by different iron contents or the addition of molybdenum. Additional passivation of the ZnFe-containing coatings by means of a passivating agent leads to a significant improvement in the protective effect. Artificial aging leads to slight degradation of the additional passivation layer whereas coatings without post-treatment enhance their protective effect by the formation of corrosion product layers. KW - Binary zinc alloys KW - Ternary zinc alloys KW - Corrosion testing KW - Gel electrolytes KW - Corrosion PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-543013 DO - https://doi.org/10.1002/adem.202101336 SN - 1438-1656 SP - 1 EP - 14 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-54301 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Korrosionsarten bei nichtrostenden Stählen N2 - Übersichtsvortrag zu Korrosionsarten, die bei nichtrostenden Stählen unter verschiedenen Einsatzbedingungen auftreten können. Die Grundlagen zur Pasivität und der örtlichen Störung der Passivität werden im Zusammenspiel komplexer Einflussfaktoren des Korrosionssystems herausgestellt. Die erarbeiteten theoretischen Grundlagen werden anhand praktischer Beispiel für alle relevanten Korrosionsarten vertieft. T2 - VDEh Seminar "Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle in wässrigen Medien und bei atmosphärischer Beanspruchung* CY - Düsseldorf, Germany DA - 30.01.2024 KW - nichtrostender Stahl KW - Korrosionsverhalten KW - Passivität PY - 2024 AN - OPUS4-59549 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Weise, Frank A1 - Oesch, T. A1 - Wilsch, Gerd A1 - Sigmund, S. A1 - Hünger, K.-J. A1 - Kositz, M. T1 - Analyse des gefügeabhängigen Löslichkeitsverhaltens potenziell AKR-empfindlicher Gesteinskörnungen T1 - Analysis of the microstructure depending solubility behavior of potential ASR sensitive aggregates N2 - Das gefügeabhängige Löslichkeitsverhalten wurde an folgenden vier Gesteinskörnungen unterschiedlicher Alkaliempfindlichkeitsklassen untersucht: • GK1 (EIII-S): quarzreicher Kies • GK2 (EIII-S): Grauwacke (Splitt) • GK3 (EI-S): Quarz-Feldspat-Porphyr (Splitt) • GK4 (EI-S): sandsteinreicher Kies DiePorenstrukturanalyse erfolgte sowohl an Einzelkörnern mittels vergleichender 3D-CT und BET- Untersuchungen als auch an Korngemengen der einzelnen Kornfraktionen (außer Fraktion 16/22 mm) über die Wasseraufnahme und mit BET. Für die Visualisierung und Quantifizierung der von außen zugänglichen Oberflächenanteile der Einzelkörner wurde ein Softwaretool entwickelt, erprobt und erfolgreich angewandt. Es gelang so u.a. den Nachweis zu erbringen, dass die gebrochenen Einzelkörner der Grauwacke und des Rhyoliths einen deutlich geringeren von außen zugänglichen Oberflächenanteil als die gleichartigen Gesteinskörner aus dem Kies besitzen. Aufgrund der limitierten Ortsauflösung der 3D-CT von 11 bis 16,5 μm wurde mit BET eine um drei Zehnerpotenzen höhere spezifische Oberfläche ermittelt. Zu den Porositätsuntersuchungen an den Korngemengen sei angemerkt, dass zum Teil gegenläufige Trends zwischen offener Porosität und spezifischer Oberfläche festgestellt wurden. Dieses ist beim Bezug des bei den Löseversuchen in 0,1 M KOH mit definierter NaCl-Zugabe aus der Gesteinskörnung gelösten SiO2 und Al2O3 von zentraler Bedeutung. Bei den Löseversuchen an den fraktionsspezifischen Korngemengen selbst zeigte sich, dass die stufenweise Erhöhung des NaCl-Gehalts von 0 auf 10 M.-% im Eluat eine erhöhte SiO2-Löslichkeit und eine verminderte Auslaugung von Al2O3 zur Folge hat. Auffallend war hierbei, dass die Al2O3-Löslichkeit bei GK4 ohne und mit geringer NaCl-Zugabe die mit Abstand höchsten Werte annimmt. Bei den zusätzlich durchgeführten Löseversuchen an den tomografierten Einzelkörnern in 1 M KOH-Lösung mit Zugabe von 1 M.-% NaCl zeigte sich, dass nur vereinzelt bei den untersuchten Gesteinsarten eine Korrelation zwischen dem SiO2- bzw. Al2O3-Gehalt im Eluat und der absoluten BET-Oberfläche nachweisbar ist. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, dass neben der Oberfläche weitere Parameter (z.B. die mineralogische Zusammensetzung der Einzelkörner) das Löseverhalten maßgebend beeinflussen. Bei den parallel zu den Löseversuchen durchgeführten Betonversuchen nach dem ARS 04/2013 zeigte sich, dass die Alkaliempfindlichkeit der GK4 bei beiden Betonversuchen mit Alkalizufuhr unterschiedlich zu bewerten ist. So ist unabhängig von der vorgegebenen pessimalen Betonrezeptur des Fahrbahndeckenbetons ausschließlich bei der Klimawechsellagerung die GK4 als alkaliempfindlich einzustufen. Allerdings konnte der Befund der stark ausgeprägten AKR bei der GK4 mit der Dünnschliffmikroskopie nicht bestätigt werden. Analoges gilt für die Bewertung der Alkaliempfindlichkeit von GK2 mit den Betonversuchen nach der Alkalirichtlichtlinie des DAfStb. So ist auch hier die GK2 nicht im 60 °C-Betonversuch sondern ausschließlich im 40 °C-Betonversuch als alkaliempfindlich einzustufen. Dienach den verschiedenartigen Betonversuchen durchgeführten LIBS-Analysen am Vertikalschnitt der Prüfkörper zeigen, dass im Kernbereich nach dem 60 °C-Betonversuch mit 10 %iger NaCl-Lösung und nach der Klimawechsellagerung mit NaCl-Beaufschlagung annähernd gleich hohe Natrium- und Chloridgehalte vorgefunden werden. Wider Erwarten treten an den beaufschlagten Prüfflächen Abreicherungen von Natrium und Anreicherungen von Chlorid auf. Im 40°C- und 60 °C-Betonversuch wurde das Natrium bis in eine maximale Tiefe von ca. 30 mm bzw. 20 mm ausgelaugt. Die aufbauenden korrelativen Betrachtungen zwischen den Ergebnissen des 60°C Betonversuchs mit Alkalizufuhr und der Löseversuche an den fraktionsspezifischen Korngemengen in 1 M KOH-Lösung mit definierter NaCl-Zugabe sind durchaus vielversprechend. So zeigt sich beispielsweise beim Waschbeton, dass der fraktionsspezifisch gewichtete SiO2-Überschuss im Eluat nach 56 Tagen mit Zugabe von 0,5 M.-% NaCl ohne Bezug auf die BET-Oberfläche zur gleichen Einstufung der vier betrachteten Gesteinskörnungen wie bei den Dehnungen im 60 °C-Betonversuch mit 3 %-iger NaCl-Lösung führt. Außerdem korrelieren die im 60 °C-Betonversuch mit 10 %-iger NaCl-Lösung ermittelten Dehnungen mit dem gewichteten SiO2-Überschuss im Eluat bei Zugabe von 2 M.-% NaCl ohne Bezug auf die BET-Oberfläche. Ausschließlich bei den Betonversuchen nach der Alkali-Richtlinie erwies sich der Bezug des im Eluat ermittelten SiO2-Überschusses auf die BET-Oberfläche als zielführend. Aufgrund des Potenzials der Löseversuche mit NaCl-Zugabe für die Bewertung der Alkaliempfindlichkeit der Gesteinskörnung im Fahrbahndeckenbeton wird empfohlen, die vergleichenden Untersuchungen zwischen den Löseversuchen an Korngemischen der einzelnen Fraktionen und den Betonversuchen nach dem ARS 04/2013 mit einer möglichst hohen Anzahl an Gesteinskörnungen und einem präzisierten Untersuchungsumfang fortzuführen. N2 - The following four aggregates (GK) of varying grades of alkali sensitivity were examined for their microstructure-dependent solubility behavior: • GK1 (EIII-S) gravel with high quarz content • GK2 (EIII-S) greywacke (crushed stone) • GK3 (EI-S) quarz-feldspar-porphyry (crushed stone) • GK4 (EI-S) gravel with high sandstone content Pore structure analysis was carried out both on single grains using comparative 3D-CT and BET tests, and on grain samples of individual grain fractions (excluding the 16/22 mm fraction) using water absorption and BET. A software tool for visualizing and quantifying the externally accessible surfaces of single grains was developed, tested and successfully applied. This enabled us, among other things, to prove that single broken grains of greywacke and rhyolite have a much smaller externally accessible surface than grains of gravel of the same aggregate fraction. Due to the 3D-CT’s limited spatial resolution of 11 to 16.5 μm, BET was used to determine a two to three powers of ten higher specific surface. In relation to the porosity tests of the grain samples, it should be noted that in some cases, counterdirectional trends between open porosity and specific surface were determined. This is of central importance in relation to the SiO2 and Al2O3 dissolved from the aggregate in the solubility tests in 1 M KOH with defined addition of NaCl. The solubility tests on the grain samples of specific fractions showed that the gradual increase of the NaCl content in the eluate from 0 to 10 M.-% resulted in increased SiO2 solubility and reduced leaching of Al2O3. It was striking in this context that the solubility of Al2O3 in GK4 with no or little addition of NaCl gives by far the highest values. The additional solubility tests carried out on single grains, that were previously subjected to CT testing, in 1 M KOH solution with 1 M.-% added NaCl showed that in the types of aggregate examined, a correlation between the SiO2 and Al2O3 in eluate and the absolute BET surface is only occasionally demonstrable. This is probably due to the fact that solubility behavior is decisively influenced by other parameters in addition to the surface (e.g. by the mineralogical composition of individual grains). The concrete tests according to ARS 04/2013 carried out parallel to the solubility tests showed that GK4’s alkali sensitivity in both concrete tests with added alkali must be evaluated differently. For example, independent of the prescribed pessimal road surface concrete formula, GK4 can only be classified as alkali sensitive under cyclic storage. However petrographic microscopy could not confirm the findings of very marked ASR in GK4. The same applies to the evaluation of alkali sensitivity in GK2 with the concrete tests according to the German Committee for Structural Concrete (DAfStb)’s Alkali Guidelines. In this case too, GK2 should not be classified as alkali sensitive in 60 °C concrete testing, but only in 40 °C concrete testing. The LIBS analyses carried out on the vertical cross-section of the test specimens after the various concrete tests showed that almost equally high sodium and chloride levels were found in the core area after the 60 °C concrete prism test with 10 % NaCl solution and after cyclic storage with NaCl application. Contrary to expectations, the surfaces of samples after NaCl application showed a decrease in sodium and an increase in chloride. In the 40°C and 60°C concrete prism tests, sodium was depleted up to a maximum depth of approx. 30 mm and 20 mm respectively. Subsequent correlative observations between the findings of the 60°C concrete prism test with alkali application, and the solubility tests on the samples of specific grain fractions in 1 M KOH solution with defined NaCl addition, are very promising. In the case of exposed aggregate concrete, for example, the fraction-specific weighted excess SiO2 to in the eluate after 56 days with added 0.5 M.-% NaCl unrelated to the BET surface results in the same classification of the four aggregates examined as the expansions in the 60 °C concrete prism test with 3% NaCl solution. In addition, the expansions found in the 60 °C concrete prism test with 10% NaCl solution correlated with the weighted excess SiO2 in eluate with added 2 M.-% NaCl without relation to the BET surface. Only in the case of the concrete test in accordance with the Alkali Guidelines did the relationship of the excess SiO2 in the eluate to the BET surface prove to be productive. Due to the potential of the solubility test with added NaCl for the evaluation of alkali sensitivity of aggregates in road surface concrete, we recommend continuing with comparative tests between solubility tests of grain samples of the various fractions and the concrete tests in accordance with ARS O4/13 with the greatest possible number of aggregates and a precisely defined investigation scope. KW - LIBS KW - Betonfahrbahndecke KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Gesteinskörnung KW - Alkaliempfindlichkeit KW - 3D-CT KW - Tausalzeintrag PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:opus-bast-25832 UR - https://bast.opus.hbz-nrw.de/frontdoor/index/index/docId/2583 SN - 978-3-95606-648-1 SN - 0943-9323 VL - S 165 SP - 1 EP - 111 PB - Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG CY - Bremen AN - OPUS4-54755 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weise, Frank A1 - von Werder, Julia A1 - Manninger, Tanja A1 - Maier, Bärbel A1 - Fladt, Matthias A1 - Simon, Sebastian A1 - Gardei, Andre A1 - Höhnel, Desirée A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Meng, Birgit T1 - A multiscale and multimethod approach to assess and mitigate concrete damage due to alkali-silica reaction N2 - Alkali-silica reaction (ASR) is a chemical reaction within concrete which can lead over time to cracking and spalling. Due to the complexity of the problem, it still causes damage to concrete constructions worldwide. The publication aims to illustrate the interdisciplinary research of the German Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) within the last 20 years, considering all aspects of ASR topics from the macro to the micro level. First, methods for characterization and assessment of ASR risks and reaction products used at BAM are explained and classified in the international context. Subsequently the added value of the research approach by combining different, preferably nondestructive, methods across all scales is explained using specific examples from a variety of research projects. Aspects covered range from the development of new test-setups to assess aggregate reactivity, to analysis of microstructure and reaction products using microscopical, spectroscopical and X-ray methods, to the development of a testing methodology for existing concrete pavements including in-depth analysis of the visual damage indicator and the de-icing salt input using innovative testing techniques. Finally, research regarding a novel avoidance strategy that makes use of internal hydrophobization of the concrete mix is presented. KW - Mitigation strategies KW - Concrete KW - Damage analysis KW - Alkali silica reaction KW - Road pavement KW - Accelerated testing KW - Non-destructive testing KW - Microstructure PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:101:1-2022052515100075090235 DO - https://doi.org/10.1002/adem.202101346 SN - 1527-2648 VL - 24 IS - 6 SP - 1 EP - 36 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-54951 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf T1 - DICONDE für die Schienenprüfung N2 - Bei der zerstörungsfreien Prüfung verlegter Eisenbahnschienen werden die Rohdaten derzeit in proprietären Datenformaten gespeichert und auf Datenträgern zwischen den Prüfzügen und den auswertenden Stellen versendet. Die proprietären Datenformate sind in der Regel nur den Herstellern der Prüfsysteme bekannt und deren Dokumentation nicht allgemein zugänglich. Das Forschungsprojekt „Artificial Intelligence for Rail Inspection“ (AIFRI) erfordert den Austausch von Prüfdaten in einem offenen Format sowohl zwischen den Projektpartnern als auch die Veröffentlichung anonymisierter Daten ausgewählter Strecken aus dem Offenen Digitalen Testfeld (ODT). Wir haben uns in dem Projekt für die Verwendung der „Standard Practice for Digital Imaging and Communication in Nondestructive Evaluation“ (DICONDE) entschieden. DICONDE basiert auf dem medizinischen Standard „Digital Imaging and Communication in Medicine“ (DICOM) und wurde von ASTM an die ZfP angepasst. DICOM bzw. DICONDE ist nicht nur ein Datenformat, sondern beinhaltet auch Kommunikationsschnittstellen für die Auftragsvergabe, Datenübertragung und Abfrage gespeicherter Datensätze aus einem Archiv. In dem Vortrag werden DICOM und DICONDE vorgestellt, sowie die Verwendung von DICONDE für die Schienenprüfung im Projekt AIFRI näher erläutert. Es wird gezeigt, wie sich Prüfdaten, Prüfparameter, Streckeninformationen incl. Kilometertafeln und Geokoordinaten und Befunde in DICONDE kodieren lassen. T2 - 13. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen CY - Erfurt, Germany DA - 12.03.2024 KW - DICONDE KW - Wirbelstromprüfung KW - Ultraschallprüfung KW - Schienenprüfung PY - 2024 AN - OPUS4-59663 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lozano Duarte, Daniel Hernando T1 - Modeling guided waves interacting with arbitrarily shaped inhomogeneities using SBFEM in combination with an extruded quadtree decomposition for 3D plates N2 - For structural health monitoring systems or non-destructive testing, it is crucial to study the interactions of ultrasonic-guided waves with inhomogeneities or damage in structural components. Simulation of these interactions poses a challenge. After the wave-damage interaction, the numerical model must reproduce features like mode conversion or wave scattering. Mathematically, damages are discontinuities in a computational domain, and each interacts diversely depending on its geometrical features. We propose a quadtree-based meshing in the current contribution to capture these geometrical characteristics. This kind of discretisation approach requires special techniques to couple cells of different sizes since, after a quadtree decomposition, the problem of so-called hanging nodes may arise. Transition elements based on high-order transfinite shape functions are used to solve this issue. The advantage is that these elements allow the correct coupling of the cells while retaining a high-order interpolation. Moreover, the reuse of the dynamic stiffness matrices can be exploited based on the similarity of the cells. This procedure renders the approach very efficient. Examples show the scattering characteristics of different guided wave modes after interacting with inhomogeneities and discontinuities in a plate. T2 - DAGA 2023 CY - Hamburg, Germany DA - 06.03.2023 KW - SBFEM KW - Quadtree KW - Image-based models KW - Wave-defect interaction PY - 2023 AN - OPUS4-59661 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lozano Duarte, Daniel Hernando T1 - Octree Meshes for Ultrasonic Guided Waves: Mortar coupling combined with the Scaled Boundary Finite Element Method in Prismatic Structures N2 - Ultrasonic guided waves interacting with complex geometrical features are of high interest in the SHM field. For example, investigations into the extent to which a small change in defect geometry affects wave propagation have applications in Probability of Detection and defect reconstruction. These fields have to be supported by numerical tools aiming to retrieve accurate and reliable results and, thus, more realistic modeling. Due to the short wavelengths of ultrasonic waves and the relatively large domains in which the waves propagate, fine grid resolution for the entire domain is usually not possible due to limited computational resources. One solution is to partition the domain into different subdomains and use a specific, efficient approach for each subdomain. This contribution shows a combination of methods that aims to study these wave defect interactions in an elastic media. Firstly we introduce high-order 3D meshes that can resolve very fine geometrical details and are based on an Octree discretisation technique that employs special transition shape functions to resolve the hanging nodes that may appear due to the nature of the method. Afterward, the Octree mesh is embedded in a prismatic wave-guide based on the semi-analytical formulation of the SBFEM in 3D. To couple the different domains, we employ the mortar method, which enforces the continuity of the wave field across the internal boundaries of the domains. Examples show the power of the approach especially when it comes to parametric analysis. T2 - YIC23 CY - Porto, Portugal DA - 19.06.2023 KW - Octrees KW - Sbfem KW - Ultrasound KW - Mortar method PY - 2023 AN - OPUS4-59662 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 52, Heft 3 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 3/2022 KW - Anerkennungen KW - Zulassungen KW - Richtlinien PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-558323 SN - 0340-7551 VL - 52 IS - 3 SP - 159 EP - 404 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-55832 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Madia, Mauro T1 - Determination of the Kitagawa-Takahashi diagram for the EA4T railway axle steel by means of the cyclic R-curve method N2 - The Kitagawa-Takahashi (KT) diagram is a well-established tool in the fatigue community for the prediction of the fatigue limit of metallic materials in presence of defects. Nevertheless, its determination is associated with a large number of fatigue tests carried out on specimens with artificial defects (notches) to describe the fatigue limit-defect size relationship in the short crack regime. The preparation of the specimens and the execution of the tests is time expensive. Therefore, few phenomenological models have been introduced in the past to provide a first approximation of the KT diagram based solely on the fatigue limit for smooth specimen and the fatigue crack propagation threshold for long cracks. Despite the use of such models is widely spread, these suffer from problems related to the uncertainties of the material parameters. Furthermore, the mechanics of short cracks, which is the physical mechanism behind the concept of the fatigue limit, is not considered. This work discusses the advantages and drawbacks of using short fatigue crack propagation models for predicting the fatigue limit of flawed metallic materials. The KT diagrams for a EA4T railway axle steel in as-received and full-hardened condition are approximated by means of the cyclic R-curve method. T2 - 13th International Fatigue Congress CY - Hiroshima, Japan DA - 06.11.2023 KW - Fatigue limit KW - Crack propagation KW - Short crack KW - Cyclic R-curve KW - EA4T railway axle steel PY - 2023 AN - OPUS4-58867 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Yang, Fan T1 - Experimental and numerical investigations of suppression mechanism of an oscillating magnetic field on process porosity during laser beam welding N2 - Magnetohydrodynamic technology is increasingly recognized as a promising approach for enhancing the quality of deep penetration laser beam welding. This study employs experimental and numerical methods to investigate the effects of an auxiliary oscillating magnetic field on reducing porosity in the laser beam welding of 5754 aluminum alloy. The experimental results clearly demonstrate a significant reduction in the porosity ratio, thereby validating the efficacy of applying MHD technology in mitigating porosity during the laser beam welding process. In addition, a transient 3D multi-physical model has been developed, integrating the magnetohydrodynamic and metal vapor plume, to gain a more comprehensive understanding of the porosity suppression mechanism. The introduction of an oscillating magnetic field generates a time-averaged downward Lorentz force. This Lorentz force, in turn, induces an electromagnetic expulsive force, which effectively increases the upward escape velocity of bubbles in the molten pool. Furthermore, the molten pool shape is significantly enlarged, which further facilitate the escape of bubbles. The simulation results agree well with the experimental results. T2 - Assistentenseminar der WGF (Wissenschaftliche Gesellschaft Fügetechnik e.V. im DVS) CY - Päwesin, Germany DA - 20.09.2023 KW - Deep penetration laser beam welding KW - Oscillating magnetic field KW - Numerical simulation KW - Porosity PY - 2023 AN - OPUS4-58796 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Yang, Fan T1 - Numerical analysis of the effect of an oscillating metal vapor plume on the keyhole and molten pool behavior during deep penetration laser beam welding N2 - The effect of the oscillating metal vapor plume on the keyhole and molten pool behavior during the laser beam welding of AlMg3 aluminum alloys is investigated by experimental and numerical methods. The real-time height of the metal vapor plume is measured by high-speed camera observation. The obtained experimental results are used to evaluate the additional heating source and laser beam attenuation caused by the scattering and absorption based on the Beer–Lambert theory. Furthermore, the dynamic behavior of the metal vapor plume is incorporated into a 3D transient heat transfer and fluid flow model, coupled with the ray tracing method, for the laser beam welding of the AlMg3 alloy. It is found that additional heating resulting from the scattered and absorbed laser beam energy by the metal vapor plume significantly expands the shape of the molten pool on the top region. Moreover, the oscillating metal vapor plume caused the fluctuation of the high-temperature region in the molten pool. The probability of keyhole collapse at the bottom increases 17% due to the oscillating laser power induced by the laser beam attenuation. The internal interplay between the metal vapor plume, molten pool shape, and keyhole collapse is obtained. The developed model has been validated by experiments, which shows a good agreement. T2 - International Congress of Applications of Lasers & Electro-Optics 2023 CY - Chicago, IL, USA DA - 16.10.2023 KW - Deep penetration laser beam welding KW - Numerical simulation KW - Oscillating vapor plume KW - Keyhole collapse PY - 2023 AN - OPUS4-58794 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Babutzka, Martin A1 - Lehmann, Jens A1 - Burkert, Andreas T1 - Field exposure study under sheltered and open exposure conditions at different test sites in Germany: First‐year corrosion rate and atmospheric corrosivity N2 - The corrosivity of atmospheres in Europe has changed significantly in recent decades. For the Federal Republic of Germany, no current values for the corrosion rate based on 1‐year atmospheric exposure of standard specimens can be found in the scientific literature after 2000. This paper presents results from a field exposure study in the Berlin metropolitan area and Helgoland in 2016. Based on standard specimens, values for the corrosion rate and the corresponding atmospheric corrosivity category are determined for open exposure and indirect weathering in a ventilated enclosure as sheltering after 1 year of exposure. The results prove that determined corrosivity categories are material‐specific. Sheltered exposure is a typical atmospheric situation for many building components. It allows statements on the effect of the concentration of airborne substances on the corrosivity beyond the normative requirements. KW - Atmospheric corrosion KW - Corrosivity category KW - ISO 9223 KW - Mass loss KW - Atmosphärische Korrosion PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-565099 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202213582 SN - 0947-5117 (print) SN - 1521-4176 (online) SP - 1 EP - 15 PB - Wiley-VCH GmbH CY - Weinheim AN - OPUS4-56509 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duarte, Larissa T1 - Fatigue assessment procedure based on effective crack propagation data and cyclic R-curve N2 - Fracture mechanics-based methods can be applied to the fatigue assessment of mechanical components containing defects or cracks subjected to cyclic loading. The knowledge of the crack growth behavior for short and long cracks enables the determination of both finite and infinite life regimes. Nevertheless, a first problem arises from the empirical determination of the fatigue data, which vary according to the test conditions, e.g., the test method, frequency and the stress ratio R. This is due to crack closure and further environmental phenomena affecting crack propagation behavior. A second issue regards the lack of standard experimental procedures for the determination of the fatigue crack propagation threshold ΔKth dependency on the crack size. This is problematic, since ΔKth increases with the build-up of the closure effects in the short crack regime and its inaccurate experimental determination leads to large deviations in the assessment and, even more critical, to non-conservative predictions. Aiming at providing more reliable and safer assessment procedures, the present work proposes a method based on effective crack growth data obtained at high stress ratios (R ≈ 0.8). A short-crack model based on the cyclic R-curve and CPLR data is employed for describing the development of the closure effects. The predictions are compared to established methods and validated by experimental tests. T2 - Fatigue 2022+1 CY - Hiroshima, Japan DA - 06.11.2023 KW - Component assessment KW - Fatigue crack propagation KW - Fatigue threshold KW - Crack closure KW - Cyclic R-curve PY - 2023 AN - OPUS4-58842 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Einfluss der Oberflächennachbearbeitung auf die Korrosionsbeständigkeit von Schweißnähten N2 - Bedingung für den schadensfreien Einsatz nichtrostender Stähle ist die vollständige Ausbildung der Passivschicht. Voraussetzung dafür sind glatte, blanke, saubere Oberfläche, eine gleichmäßige Elementverteilung, wenig Ausscheidungen und Verunreinigungen. Eine mögliche Beeinflussung der Gefügeausbildung durch Warmumformung und durch die schweißtechnische Verarbeitung sind zu beachten. Anlauffarben müssen durch geeignete geeignete chemische bzw. mechanische Nachbehandlung entfernt werden. Eine ausreichende Nachbehandlung kann durch elektrochemische Prüfverfahren ebenso sichergestellt werden wie mittels der KorroPad-Prüfmethode. Letzte ist einfach und schnell in der Anwendung und ermöglicht es dem Verarbeiter, die Geeignetheit einer Nachbehandlung zu überprüfen. T2 - Fachtagung Edelstahl Rostfrei CY - Dresden, Germany DA - 19.10.2023 KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosionsverhalten KW - Schweißnaht KW - Nachbearbeitung KW - KorroPad Prüfverfahren PY - 2023 AN - OPUS4-58703 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Swaminathan, Srinivasan A1 - Kumar, S. A1 - Kranzmann, Axel A1 - Hesse, Rene A1 - Goldbeck, Hennig A1 - Fantin, Andrea T1 - Corrosion characteristics of 316L stainless steel in oxide-rich molten solar salt at 600◦C N2 - An attempt has been made in this work, to observe the influence on alloy aging by the sodium oxide (Na2O) in solar salt (60 wt% NaNO3 + 40 wt% KNO3). The accelerated aging was established by adding Na2O (0.005, 0.07, 0.135 and 0.2 wt%) to the solar salt and their effect on corrosion of 316L stainless steel (SS) at 600 ◦C in that oxide-rich solar salts for 168 h in synthetic air was investigated. Corrosion is significantly more in oxide-rich solar salt compared to pure solar salt. Strikingly, the oxide scale-base metal interface is wavy in solar salt containing 0.005 % Na2O clearly shows the oxide addition to salt melt influences Cr-rich inner oxide layer formation and its selective dissolution at early stage that leads to non-uniform corrosion. Interestingly, with increase of Na2O to 0.07 %, steel corrosion proceeded uniformly by accelerated disintegration of Cr-rich inner layer and subsequent dissolution. Severe scale spallation and weight loss in nitrate melt containing 0.2 % Na2O fostering more rapid corrosion, alarming that substantial tolerance of oxide content in solar salt is ≥ 0.135 % for an acceptable corrosion of 316L SS. Despite preferential dissolution of Cr and scale degradation/spallation with increased oxide content in solar salt, the corrosion layer in all cases comprised of sodium ferrite, and Cr-rich Cr-Fe mixed oxides with the Ni enrichment at the scale-metal interface. Competing processes between oxide scale growth, degradation and dissolution or even spallation has been discussed with an emphasis of Na2O addition to solar salt. KW - Molten salt corrosion KW - Solar salt KW - Thermal energy storage KW - Stainless steel KW - Concentrating solar power PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-610819 DO - https://doi.org/10.1016/j.solmat.2024.113176 VL - 278 SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-61081 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Sprechen wir über Korrosion - aber richtig! N2 - Die Korrosion in ihren zahlreichen Erscheinungsformen beschäftigt Fachleute und Laien. Um-so wichtiger ist es, die einzelnen Phänomene korrekt und eindeutig zu benennen. Nur so kann man eine saubere Beschreibung der Korrosionsvorgänge erreichen und damit in der wörtlichen und schriftlichen Kommunikation richtig verstanden werden. An zahlreichen Beispielen wird der richtige und normgemäße Sprachgebrauch beschrieben. T2 - Korrosionsschutz in der maritimen Technik CY - Hamburg, Germany DA - 29.01.2020 KW - Korrosion KW - Nomenklatur PY - 2020 SN - 978-3-935406-72-7 SP - 7 EP - 11 AN - OPUS4-50327 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe T1 - Materials testing using centrifuge technology a journey through time from 2004 to 2024 N2 - This presentation provides an overview of materials testing using centrifuge technology in the period from 2004 to 2024. The development, the proof of concept, the functional principle, various operating modes as well as applications and examples are shown. T2 - ICDAMT 2024 CY - Berlin, Germany DA - 10.06.2024 KW - Centrifuge technology KW - Materials testing KW - Centrifugal adhesion testing KW - Tensile and cmpressive stress testing PY - 2024 AN - OPUS4-60541 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kempf, A. A1 - Hilgenberg, Kai T1 - Einfluss der Porosität auf die Duktilitätseigenschaften von additiv gefertigtem AlSi10Mg N2 - Die Werkstoffeigenschaften im selektiven Laserstrahlschmelz-Verfahren hergestellter Bauteile werden von einer Vielzahl technologischer Parameter beeinflusst, sodass sich die Fertigungsgüte verschiedener Anlagen voneinander unterscheiden kann. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit untersucht, inwiefern sich durch verschiedene nachgelagerte Wärmebehandlungen die Mikrostruktur und die quasistatischen Festigkeitseigenschaften von Proben aus der Aluminiumlegierung AlSi10Mg, die mit verschiedenen Anlagen, Pulvern, Belichtungsstrategien und Prozessparametern gefertigt wurden, harmonisieren lassen. Die Versuche zeigten u.a., dass die erheblichen Festigkeitsunterschiede im Ausgangszustand unabhängig von der angewendeten Wärmebehandlungsroute aufgehoben wurden. Dennoch wurden signifikante Unterschiede in der Duktilität ermittelt. Anhand umfangreicher Bruchflächenanalysen konnte nachgewiesen werden, dass die in der Bruchfläche ermittelte Porosität eine lineare Korrelation zu der Bruchdehnung aufwies. T2 - 5. Tagung des Arbeitskreises Additiv gefertigte Bauteile und Strukturen CY - Online Meeting DA - 04.11.2020 KW - Wärmebehandlung KW - Additive Fertigung KW - Laser powder bed fusion KW - AlSi10Mg KW - Ringversuch PY - 2020 SN - 2509-8772 VL - 405 SP - 93 EP - 104 AN - OPUS4-51657 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Heidenreich, F. A1 - Herten, M. T1 - Verwendung faseroptischer Messtechnik im Zuge wiederholter Eignungsprüfungen an Verpressankern N2 - Im Rahmen des Ausbaus des Dortmund-Ems-Kanals wurden an der Schleuse Gleesen Forschungsanker installiert, die Rückschlüsse auf das Tragverhalten in Folge des chemischen Angriffs kalklösender Kohlensäure geben sollen. Die Forschungsanker werden seit der Erstellung im Jahr 2017 mit verteilter faseroptischer Sensorik während der jährlichen Eignungsprüfungen untersucht. Die Ergebnisse der Jahre 2017 bis 2019 werden im Folgenden dargestellt. T2 - Messen in der Geotechnik 2020 CY - Braunschweig, Germany DA - 20.02.2020 KW - Faseroptische Sensorik KW - Rayleigh Rückstreuung KW - Verpressanker KW - Chemischer Angriff KW - Rissbildung PY - 2020 SN - 978-3-948141-02-8 DO - https://doi.org/10.24355/dbbs.084-201912181435-0 IS - 110 SP - 297 EP - 323 AN - OPUS4-51687 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duarte, Larissa A1 - Zerbst, Uwe A1 - Madia, Mauro T1 - Vergleichende Untersuchungen zum intrinsischen Schwellenwert der da/dN-ΔK-Kurve N2 - Für die Bestimmung der Restlebensdauer zyklisch beanspruchter Bauteile kommt dem Schwellenwert für Ermüdungsrissausbreitung, Δ𝐾𝑡ℎ, und dem sich anschließenden Schwellenwertbereich der 𝑑𝑎𝑑𝑁⁄−Δ𝐾-Kurve große Bedeutung zu. Dem stehen Unsicherheiten bei der Bestimmung und Analyse gegenüber. Der Aufsatz befasst sich mit der Ermittlung des sogenannten intrinsischen Schwellenwerts, der als robuster Eingangsparameter für eine „rissschließfreie“ Analyse der Restlebensdauer von entscheidender Bedeutung ist. T2 - 53. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit CY - Online meeting DA - 18.02.2021 KW - Schadenstolerante Bauteilauslegung, Restlebensdauer, intrinsischer Schwellenwert gegen Ermüdungsrissausbreitung PY - 2021 SN - 2366-4797 SP - 211 EP - 220 PB - Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V. (DVM) CY - Berlin AN - OPUS4-52704 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duarte, Larissa A1 - Zerbst, Uwe A1 - Madia, Mauro T1 - Der Schwellenwert der da/dN-∆K-Kurve als Auslegungskriterium für die Bauteilbewertung N2 - Für die Bestimmung der Restlebensdauer zyklisch beanspruchter Bauteile kommt dem Schwellenwert für Ermüdungsrissausbreitung ∆Kth und dem sich anschließenden Schwellenwertbereich der da/dN-∆K-Kurve große Bedeutung zu. Dem stehen Unsicherheiten bei der Bestimmung und Analyse gegenüber. Der Aufsatz befasst sich mit der Ermittlung des sogenannten intrinsischen Schwellenwerts, der als robuster Eingangsparameter für eine „rissschließfreie“ Analyse der Restlebensdauer von entscheidender Bedeutung ist. T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2020 CY - Online meeting DA - 03.12.2020 KW - Schadenstolerante Bauteilauslegung, KW - Intrinsischer Schwellenwert gegen Ermüdungsrissausbreitung KW - Restlebensdauer PY - 2020 DO - https://doi.org/10.48447/WP-2020-025 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-52788 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tian, H. A1 - Voigt, Marieke A1 - Lehmann, C. A1 - Meng, Birgit A1 - Stephan, D. ED - Middendorf, B. ED - Fehling, E. T1 - Composition and microstructure stability of cement compound under cyclic hydrothermal condition N2 - There have been many researches focused on the performance improvement of ultra-high performance concrete (UHPC) by autoclaving treatment. The goal of autoclaving is to increase the pozzolanic reaction, and to densify the cement stone and the transition zone which originates from the incorporation of supplementary cementitious materials (SCMs), such as silica fume, fly ash and blast furnace slag. Due to the superior properties, UHPC can also be utilized under high mechanical load and aggressive condition, for example, the fabrication of water tanks for thermal storage which is of great significance for saving energy and reducing CO2 emission. It is known that mineral stability of the hydration products of an inorganic binder is highly related to the temperature and pressure of the environment. A certain stable composition at room temperature, however, may undergo a phase transformation at high temperature and the performance decrease under this severe condition will generally be more severe. In this way, the rationale behind this deterioration under long-term hydrothermal condition involving many cycles and long duration has to be clarified, and then appropriate optimizing methods will be performed in order to obtain a kind of construction with high durability under aggressive environment. For this purpose, different types and amounts of SCMs are introduced into the standard mixture of UHPC and the phase compositions after autoclaving at 200 °C and 15.5 bar are determined by combined X-ray diffraction and scanning electron microscope. Mercury intrusion porosimeter is used to characterise the microstructure of the samples. In order to establish the relationship between microstructure and macroscopic properties, compressive and flexural strength are also investigated. T2 - HiPerMat 2020 CY - Kassel, Germany DA - 11.03.2020 KW - Hydrothermal treatment KW - UHPC KW - Composition PY - 2020 SN - 978-3-7376-0828-2 VL - 23 SP - 87 EP - 88 PB - Kassel University Press CY - Kassel AN - OPUS4-52375 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lauhoff, Christian A1 - Degener, Sebastian A1 - Bolender, Artjom A1 - Liehr, Alexander A1 - Hübner, Leoni A1 - Frenck, Johanna-Maria A1 - Molotnikov, Andrey A1 - Niendorf, Thomas T1 - In Situ Synchrotron Diffraction Assessment of Reversibility of the Martensitic Transformation in Single-Crystalline Co–Ni–Ga Shape Memory Alloy Under Torsion N2 - AbstractHeusler-type Co–Ni–Ga shape memory alloys attracted significant attention due to their excellent functional properties in single-crystalline state under both compressive and tensile loading. The present study investigates the superelastic deformation behavior under torsion. Using a newly installed torsion testing setup, in situ synchrotron diffraction was carried out on single-crystalline material in order to investigate the martensitic phase transformation. Incremental deformation experiments reveal a fully reversible martensitic transformation under torsional loading at room temperature, leading to excellent strain recovery after deformation to 6.5% shear strain. Furthermore, relevant aspects towards the analysis of powder diffraction data obtained for single-crystalline material in transmission mode under torsional loading are presented and critically discussed. KW - Shape memory alloy KW - Pseudoelasticity KW - Martensitic transformation KW - Synchrotron diffraction KW - In situ testing KW - Torsion PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-621872 DO - https://doi.org/10.1007/s40830-024-00496-8 VL - 10 SP - 326 EP - 333 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-62187 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zhang, Runze A1 - Sur, Debashish A1 - Li, Kangming A1 - Witt, Julia A1 - Black, Robert A1 - Whittingham, Alexander A1 - Scully, John R. A1 - Hattrick-Simpers, Jason T1 - Bayesian assessment of commonly used equivalent circuit models for corrosion analysis in electrochemical impedance spectroscopy N2 - Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) is a crucial technique for assessing corrosion of metallic materials. The analysis of EIS hinges on the selection of an appropriate equivalent circuit model (ECM) that accurately characterizes the system under study. In this work, we systematically examined the applicability of three commonly used ECMs across several typical material degradation scenarios. By applying Bayesian Inference to simulated corrosion EIS data, we assessed the suitability of these ECMs under different corrosion conditions and identified regions where the EIS data lacks sufficient information to statistically substantiate the ECM structure. Additionally, we posit that the traditional approach to EIS analysis, which often requires measurements to very low frequencies, might not be always necessary to correctly model the appropriate ECM. Our study assesses the impact of omitting data from low to medium-frequency ranges on inference results and reveals that a significant portion of low-frequency measurements can be excluded without substantially compromising the accuracy of extracting system parameters. Further, we propose simple checks to the posterior distributions of the ECM components and posterior predictions, which can be used to quantitatively evaluate the suitability of a particular ECM and the minimum frequency required to be measured. This framework points to a pathway for expediting EIS acquisition by intelligently reducing low-frequency data collection and permitting on-the-fly EIS measurements. KW - Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) KW - MAPz@BAM KW - Bayesian Inference KW - Corrosion PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-623392 DO - https://doi.org/10.1038/s41529-024-00537-8 VL - 8 SP - 120 PB - Springer Materials AN - OPUS4-62339 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eisenbart, M. T1 - KupferDigital – Datenökosystem für die digitale Materialentwicklung auf Basis Ontologie-basierter digitaler Repräsentationen von Kupfer und Kupferlegierungen N2 - Kern des Projektes KupferDigital ist es, einen Demonstrator für ein digitales Datenökosystem zu erstellen, der der Digitalisierung der Materialforschung und der metallverarbeitenden Industrie als zukunftsfähige Plattform zur Verfügung stehen soll. Das Projekt KupferDigital entwickelt Methoden und Konzepte, um den Lebenszyklus am Beispiel von Kupfer – von der Erzgewinnung bis zum Recycling – digital zu erfassen. Grundlage ist die Entwicklung sogenannter Ontologien. Diese können als eine Art Wissensnetz verstanden werden. Sie dienen als gemeinsame Standards für die Beschreibung von Werkstoffen und technischen Vorgängen. Sie helfen bei der digitalen Erfassung von Prozessschritten sowie von Materialeigenschaften. Parallel dazu werden Konzepte für Datenstrukturen, die Speicherung und den Austausch von Werkstoffdaten über neu zu definierende Schnittstellen erarbeitet. Über die Bereitstellung digitalisierter Lebenszyklen von Kupfer wird die Industrie bei der Pro-duktentwicklung befähigt, neue Werkstoffentwicklungen frühzeitig zu bewerten, beispielsweise unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit. Kupfer kommt hier eine aktuelle Bedeutung zu, weil es für die digitale Transformation sowie die Energie- und Mobilitätswende von fundamentaler Bedeutung ist und somit von hohem gesellschaftlichem Wert. Die Projektziele sind sowohl auf weitere metallische Struktur- und Funktionswerkstoffe als auch auf andere Industriebereiche übertragbar. Die Projektergebnisse werden im Rahmen der Aktivitäten der Innovationsplattform MaterialDigital allen Interessierten zur Verfügung gestellt. T2 - MatFo2022 „Vom Material zur Innovation: Digital, Neutral, Vital“ CY - Online meeting DA - 14.11.2022 KW - Kupfer KW - Datenökosystem KW - Materialentwicklung KW - Ontologie PY - 2022 AN - OPUS4-56405 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hahn, Marc Benjamin T1 - What can we learn from polymer degradation by radiation? N2 - It is discussed what can be learned from polymer degradation, especially of biopolymers such as DNA and proteins. Synergetci effects of combining methods for structural and chemical analysis as well as Monte-Carlo simulations are presented. T2 - Material Strategy CY - Beelitz, Germany DA - 12.10.2022 KW - Polymer KW - Polymer degradation KW - DNA KW - Protein KW - XPS KW - ESEM KW - Raman KW - MCS KW - Monte-Carlo Simulations PY - 2022 AN - OPUS4-56123 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 53, Heft 1 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 1/2023 KW - Anerkennungen KW - Zulassungen KW - Richtlinien PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-574038 SN - 0340-7551 VL - 53 IS - 1 SP - 1 EP - 340 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-57403 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 53, Heft 3 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 3/2023 KW - Anerkennungen KW - Zulassungen KW - Richtlinien PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-585302 SN - 0340-7551 VL - 53 IS - 3 SP - 463 EP - 516 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-58530 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fornacon-Wood, C. A1 - Stühler, M. R. A1 - Gallizioli, C. A1 - Manjunatha, B. R. A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Schartel, Bernhard A1 - Plajer, A. J. T1 - Precise construction of weather-sensitive poly(ester-alt-thioesters) from phthalic thioanhydride and oxetane N2 - We report the selective ring opening copolymerisation (ROCOP) of oxetane and phthalic thioanhydride by a heterobimetallic Cr(III)K catalyst precisely yielding semi-crystalline alternating poly(esteralt- thioesters) which show improved degradability due to the thioester links in the polymer backbone. KW - Sulfur containing polymers KW - Durability KW - Weathering KW - Synthesis PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-590762 DO - https://doi.org/10.1039/d3cc03315e SN - 1364-548X VL - 59 IS - 76 SP - 11353 EP - 11356 PB - RSC AN - OPUS4-59076 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröpfer, Dirk T1 - Helmholtz-AK "Bau wissenschaftlicher Geräte" - Neues aus der BAM / Fachbereich 9.2 N2 - In dieser Präsentation werden die neuesten Herausforderungen und der Stand des Fachbereiches 9.2 für die Mitarbeit im AK des HGF "Bau wissenschaftlicher Geräte" dargestellt. T2 - Helmholtz-Arbeitskreis "Bau wissenschaftlicher Geräte", 18. Jahrestagung CY - Berlin, Germany DA - 10.05.2023 KW - Werkstatt KW - Erneuerbare Energien PY - 2023 AN - OPUS4-59262 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vecchiato, L. A1 - Madia, Mauro A1 - Meneghetti, G. T1 - Extension of the peak stress method to estimate the fatigue limit of welded joints by means of the cyclic R-curve method N2 - A new simplified and effective method has been formalised to estimate the Constant Amplitude Fatigue Limit (CAFL) of stress-relieved steel welded joints subjected to uniaxial push–pull loading and failing from the weld toe. Starting from the sharp V-notch assumption of the NSIF approach and the cyclic R-curve of the material in the heat affected zone, the proposed method identifies the CAFL as threshold level of the local stress field at the V-notched weld toe in the uncracked configuration. Such threshold stress field assures the crack arrest at the V-notched weld toe, according to the cyclic R-curve analysis. The method has been validated against experimental results and proved effective for a straightforward assessment of the CAFL of welded joints, as the stable crack propagation analysis of classical fracture mechanics approaches can be avoided. KW - Cyclic R-curve KW - Welded joint KW - Fatigue limit KW - Peak stress method KW - Finite element analysis PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-581059 DO - https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2023.104039 SN - 0167-8442 VL - 127 SP - 1 EP - 19 PB - Elsevier AN - OPUS4-58105 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krauklis, A. E. A1 - Starovka, O. A1 - Gibhardt, D. A1 - Aouissi, H. A. A1 - Burlakovs, J. A1 - Sabalina, A. A1 - Fiedler, Bodo A1 - Kalinka, Gerhard T1 - Reversible and irreversible effects on the epoxy GFRP fiber-matrix interphase due to hydrothermal aging N2 - Epoxy R-Glass Fiber-Reinforced Polymer (GFRP) composite plates were hydrothermally aged at 60 ◦C for 23, 75, and 133 days. The water content reached 0.97 wt%, 1.45 wt% and 1.63 wt%, respectively. The studied GFRP matrix was inert to hydrolysis or chain scission, allowing for investigation of irreversible changes in the fiber-matrix interphase due to hydrothermal aging upon re-drying. During each period, a subset of the specimens was removed from the water bath and dried in a chamber. The weight loss upon drying was explained with epoxy leaching (impurities), sizing-rich interphase hydrolysis, glass fiber surface hydrolysis, accumulated degradation products escaping, and water changing state from bound to free. The influence of hydrothermal aging on the fiber-matrix interfacial properties was investigated. Lower interfacial strength of hydrothermally aged (wet) samples was attributed to plasticization of the epoxy, plasticization and degradation of the sizing-rich interphase (including formation of hydrolytic flaws), and hydrolytic degradation of the glass fiber surface. The kinetics of epoxy-compatible epoxysilane W2020 sizing-rich interphase hydrolysis provided an estimate of ca. 1.49%, 4.80%, and 8.49% of the total composite interphase degraded after 23, 75, and 133 days, respectively. At these conditions, the interface lost 39%, 48%, and 51% of its strength. Upon re-drying the specimens, a significant part of the interfacial strength was regained. Furthermore, an upward trend was observed, being 13%, 10% and 3% strength, respectively; thus, indicating a possibility of partial recovery of properties. KW - GFRP KW - Hydrothermal Ageging KW - Interphase KW - Water Diffusion KW - Desorption KW - Interfacial Strength PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-581554 DO - https://doi.org/10.1016/j.jcomc.2023.100395 SN - 2666-6820 VL - 12 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam, Niederlande AN - OPUS4-58155 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 53, Heft 4 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 4/2023 KW - Anerkennungen KW - Zulassungen PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-592823 SN - 0340-7551 VL - 53 IS - 4 SP - 517 EP - 540 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-59282 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pittner, Andreas A1 - Rethmeier, Michael T1 - Ökobilanzierung schweißtechnischer Fertigungsverfahren - Methodik, Einflussgrößen und Implementierung N2 - Ein wesentliches Ziel der deutschen Industriepolitik besteht darin, Rahmenbedingungen zu schaffen, welche die Positionierung nachhaltiger Produkte und Prozesse innerhalb globaler Wertschöpfungsketten ermöglichen und ökoeffiziente Fertigungsprozesse langfristig sichern. In diesem Beitrag werden aktuelle Forschungsarbeiten zur Bewertung der Umweltwirkungen der schweißtechnischen Fertigungskette anhand ausgewählter Schmelzschweißverfahren unter Berücksichtigung vor- sowie nachgelagerter Fertigungsschritte dargestellt. Eine weit verbreitete und standardisierte Methode zur Abschätzung der Umweltwirkungen eines Produkts oder Prozesses ist die Ökobilanzierung. Hierbei stellen die Sachbilanzierung, das heißt die Ermittlung sämtlicher relevanter Energie- und Ressourcenverbräuche während der schweißtechnischen Fertigung, aufgrund des hohen Dokumentationsaufwands, sowie die Ableitung assoziierter Wirkkategorien das größte Hindernis für eine Etablierung und Akzeptanz der Ökobilanzierung in der Praxis dar. Gleichwohl wird seitens Unternehmen, welche als Zulieferer von OEM’s (engl.: original equipment manufacturer) agieren, die Dokumentation des fertigungsspezifischen CO2-Verbrauches gefordert. Ein weiterer Aspekt der Arbeiten beinhaltet Methoden zur automatisierten Erfassung von schweißtechnischen Produktionsdaten sowie deren Nachverfolgbarkeit. Anhand unterschiedlicher Schweißverfahren werden die aus den Produktionsdaten abgeleiteten Energie- und Ressourcenverbräuche automatisiert in die relevanten Umweltwirkungen überführt. Die analysierten Schweißprozesse umfassen dabei ein breites für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) relevantes Spektrum. Durch die softwareseitige Bereitstellung der aufgestellten Umweltprofile ist der Anwender in der Lage, Schweißprozesse unter ökologischen Aspekten zu bewerten und die effizienteste Variante zu identifizieren. T2 - Woche der Fügetechnik 2022, HWK Münster CY - Online meeting DA - 30.11.2022 KW - Ökobilanzierung KW - Verfahrensvergleich KW - Schweißprozesse KW - Umweltwirkungen KW - Implementierung PY - 2022 AN - OPUS4-56650 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Yang, Fan A1 - Meng, Xiangmeng A1 - Bachmann, Marcel A1 - Artinov, Antoni A1 - Putra, Stephen Nugraha A1 - Rethmeier, Michael T1 - Numerical analysis of the influence of an auxiliary oscillating magnetic field on suppressing the porosity formation in deep penetration laser beam alloys of aluminum alloys N2 - The contactless magnetohydrodynamic technology has been considered as a potential and promising method to improve the weld qualities of deep penetration laser beam welding. In this paper, numerical investigations are conducted to study the influence of the auxiliary oscillating magnetic field on the porosity suppression in laser beam welding of 5754 aluminum alloy. To obtain a deeper insight into the suppression mechanism, a three-dimensional transient multi-physical model is developed to calculate the heat transfer, fluid flow, keyhole dynamic, and magnetohydrodynamics. A ray tracing algorithm is employed to calculate the laser energy distribution on the keyhole wall. A time-averaged downward Lorentz force is produced by an oscillating magnetic field. This force acts in the molten pool, leading to a dominant downward flow motion in the longitudinal section, which blocks the bubble migration from the keyhole tip to the rear part of the molten pool. Therefore, the possibility for the bubbles to be captured by the solidification front is reduced. The electromagnetic expulsive force provides an additional upward escaping speed for the bubbles of 1 m/s ~ 5 m/s in the lower and middle region of the molten pool. The simulation results are in a good agreement with experimental measurements. Based on the results obtained in this study, a better understanding of the underlying physics in laser beam welding enhanced by an auxiliary oscillating magnetic field can be provided and thus the welding process can be further optimized reducing the porosity formation. T2 - 13th International Seminar Numerical Analysis of Weldability CY - Seggau, Austria DA - 04.09.2022 KW - Deep penetration laser beam welding KW - Oscillating magnetic field KW - Numerical simulation KW - Porosity KW - Molten pool behaviour PY - 2023 SN - 2410-0544 VL - 13 SP - 237 EP - 254 PB - Verlag der Technischen Universität Graz AN - OPUS4-58804 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Nielow, Dustin T1 - Einfluss fertigungsbedingter Imperfektionen auf die Schwingfestigkeit von FKV-Schalenstrukturen in Sandwichbauweise N2 - Rotorblätter von Windenergieanlagen (WEA) weisen häufig nach wenigen Jahren, lange vor dem Erreichen der prognostizierten Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren Risse in der Blattschale auf. Die Folge sind aufwendige Reparaturen am installierten und schwer zugänglichen Rotorblatt und der kostenintensive Nutzungsausfall durch den Stillstand der WEA. Als mögliche Initiatoren für die Schäden in der Blattschale der Rotorblätter gelten fertigungsbedingte Imperfektionen. Für die Untersuchung des Einflusses dieser Imperfektionen auf das Ermüdungsverhalten der Rotorblätter wurde an der BAM (Bundesanstalt für Mate-rialforschung und -prüfung) ein Prüfstand für statische und zyklische Versuche von Schalensegmenten im intermediate scale entwickelt und betrieben. Die untersuchten Schalensegmente in Sandwichbauweise sind der Rotorblattschale von WEA im Hinblick auf die Strukturmechanik, die eingesetzten Halbzeuge, den Laminataufbau und dem eingesetzten Fertigungsverfahren ähnlich. Als Imperfektionen wurden verschiedenen Variationen von Lagenstößen in die Hautlagen und Schaumstöße mit Breitenvariation in den Stützkern reproduzierbar eingebracht. Die Überwachung des Schädigungszustandes während der Schwingversuche unter realistischen Lastszenarien erfolgt über eine kombinierte in situ Schädigungsüberwachung mittels passiver Thermografie und Felddehnungsmessung. Mit den durchgeführten Schwingversuchen und der begleitenden Überwachung des Schädigungszustandes ließen sich die Schadensinitiation und die signifikante Herabsetzung der Lebensdauer durch die eingebrachten Imperfektionen zweifelsfrei nachweisen und entsprechende Konstruktionshinweise für die betriebssichere Auslegung von Sandwichstrukturen ableiten. N2 - Wind turbines often exhibit cracks in the blade shells after only a few years in service, significantly before their expected 20 to 30 year design lifespan. This leads to complicated repairs on difficult to reach rotor blades, and can cause a cost-intensive standstill of the turbine. A possible source of these defects in the rotor blade shells are the imperfections which occur during production. In order to investigate the effect of these imperfections on the fatigue behavior of rotor blades, a test rig was developed at the BAM (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung) upon which intermediate scale static and cyclic-fatigue testing could be performed. The complementary sandwich shell specimens developed and investigated with the test rig are representative of the outer shell of wind turbine rotor blades in terms of materials and manufacturing processes, as well as structural mechanics. The specimens were built with reproducible imperfections, including laminate overlaps in the face sheets and gaps of varying size in the foam core. The damage condition was monitored during cyclic-fatigue testing under realistic load cases using a combination of in-situ passive thermography and strain field measurement. The cyclic testing and parallel non-destructive structural health monitoring of the shell specimens showed the imperfections to significantly influence the damage initiation and decrease the component service life. The results can be used accordingly as recommendations for operationally more reliable design of sandwich structures. T3 - BAM Dissertationsreihe - 170 KW - Erneuerbare Energien KW - Windenergie KW - Verbundwerkstoffe KW - Betriebsfestigkeit KW - Komponentenprüfung KW - Renewable ernergy KW - Wind energy KW - Intermediate scale KW - Composites KW - Fatigue PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-546701 SN - 1613-4249 VL - 170 SP - 1 EP - 178 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-54670 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Kraus, David T1 - Ermüdungsverhalten von Glasfaser-Kunststoff-Verbunden unter thermomechanischer Beanspruchung N2 - Die Werkstoffgruppe der Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) hat sich aufgrund ihrer hervorragenden Leichtbaueigenschaften unter anderem im Sportgerätebau, in der Luft- und Raumfahrt und in der Windenergieindustrie etabliert. Die so hergestellten Strukturen sind in der Regel nicht nur mechanischen Belastungen, sondern auch thermischen Lasten in einem breiten Temperaturspektrum ausgesetzt. Dennoch ist die Auswirkung des Temperatureinflusses bei einer Kombination von thermischer und mechanischer Last auf die Lebensdauer von Strukturen aus FKV bisher nur wenig untersucht. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Einfluss von Temperaturen zwischen 213 K und 343 K auf einen Glasfaser-Epoxidharz-Verbund experimentell untersucht. Das Material wird in diesem Temperaturbereich eingehend charakterisiert: Es werden sowohl die thermomechanischen Eigenschaften von Faser- und Matrixwerkstoff als auch die des Verbundes ermittelt. In einem weiteren Schritt wird dann der Einfluss der Temperatur auf die Schädigungsentwicklung im quasi-statischen Lastfall sowie unter schwingender Ermüdungsbeanspruchung bei verschiedenen FKV-Mehrschichtverbunden analysiert. Basierend auf den experimentellen Daten wird ein Zusammenhang zwischen der Schädigung und der Anstrengung der Matrix innerhalb der Einzelschicht demonstriert. Die Matrixanstrengung wird mithilfe eines mikromechanischen Modells unter Berücksichtigung der thermomechanischen Eigenspannungen analytisch berechnet. Bei Querzugbeanspruchung kann gezeigt werden, dass eine Vorhersage der Schädigung in Abhängigkeit der Volumenänderungsenergie innerhalb der Matrix getroffen werden kann. Mithilfe des Konzepts der Matrixanstrengung ist eine Vorhersage der Lebensdauer des Werkstoffs unter schwingender Ermüdungsbeanspruchung in Abhängigkeit der Einsatztemperatur möglich. N2 - Due to their superior lightweight properties, fiber reinforced polymer (FRP) materials are well established in various fields, such as sports equipment, aerospace or wind energy structures. These structures are not only subjected to mechanical loads, but also to a broad spectrum of thermal environments. However, the impact of temperature on the fatigue life of thermomechanically loaded FRP structures is barely investigated to-date. In the scope of this work, the influence of temperatures in a range of 213 K to 343 K on a glass fiber reinforced epoxy polymer is experimentally examined. An extensive thermo-mechanical characterization of the static properties of the material is performed. The neat resin and Fiber material are investigated, as well as the composite. In addition, the impact of thermal loads on the damage evolution under quasi-static as well as cyclic fatigue loading is investigated for different multi-angle laminates. Based on the experimental data, a correlation is shown between damage and matrix effort of the unidirectional layer. The matrix effort is calculated according to a micromechanical model considering thermal residual stresses. Particularly under transverse loading, the damage Evolution can be predicted as a function of the dilatational strain energy of the matrix. Using the concept of the matrix effort presented in this work, a prediction of the fatigue life of the investigated material at different ambient temperature conditions can be performed. T3 - BAM Dissertationsreihe - 169 KW - Ermüdung KW - Faser-Kunststoff-Verbund KW - GFK KW - Schädigung KW - Thermomechanik KW - Fatigue KW - Composite KW - Glas fibre reinforced polymer KW - Damage KW - Thermomechanics PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-530253 SN - 1613-4249 VL - 169 SP - 1 EP - 164 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-53025 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zhu, Jiangchao A1 - Madia, Mauro A1 - Schurig, Michael A1 - Kruse, Julius A1 - Conrad, Fabian A1 - Schlums, Hartmut A1 - Kontermann, Christian A1 - Zerbst, Uwe T1 - On the use of representative specimens for the structural integrity assessment of safety-relevant rotating components N2 - Safety-relevant components, for which a failure in service could have catastrophic consequences, are usually designed for extremely low probability of failure and they are subjected to stringent part qualification procedures according to guidelines set by regulatory agencies. Manufacturers are often forced to perform tests on full scale or scaled components to ensure the structural integrity under defined loading conditions, which usually implies a huge experimental and financial effort. Therefore, companies try to develop new strategies such as digital twins, which allow to massively reduce costs, without compromising safety. This work presents a new quasi-static testing and assessment concept, the main idea of which is to replace, or at least reduce, the experimental testing on components by testing specimens representative of the component. Fracture mechanics specimens have been designed iteratively by numerical simulations to match the stress state at the crack-tip of the maximum permissible defect defined by regulatory agencies for the component. Potentially, the major benefit of the proposed approach is that the tests can be performed on conventional laboratory testing machines. The effectiveness of the methodology is demonstrated in case of the structural integrity assessment of a Ni-base superalloy aero-engine turbine disk at overspeed conditions. KW - Structural integrity KW - Turbine disk KW - Burst KW - Fracture mechanics KW - Representative specimens KW - Quasi-static testing PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-624208 DO - https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2024.110710 SN - 0013-7944 VL - 314 SP - 1 EP - 23 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-62420 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werner, Tiago T1 - Damage tolerant design of metallic AM parts N2 - Additive Manufacturing (AM) opens new possibilities in the design of metallic components, including very complex geometries (e.g. structures optimized for certain loads), optimization of materials (e.g. gradient materials) and cost-effective manufacturing of spare parts. In the recent years, it has been used for the first safety-relevant parts, but the consideration of cyclic mechanical behavior in AM is still at the very beginning. The reason for this is the complexity of mechanical material properties, i.e. inhomogeneity, anisotropy and a large number of defects frequently textured and characterized by large scattering in size. Additionally, high surface roughness and residual stresses with complex distributions are typical of AM. Due to these reasons, the transferability of experimentally determined properties from specimens to components is a challenge. This presentation provides an overview of the questions concerning the application of AM to safety-relevant components. Possible strategies for the fatigue design of such components are presented. Besides the Kitagawa-Takahashi-diagram method and the cyclic R-curve analysis as approaches for damage-tolerant design, the identification of critical locations, the problem of representative material properties and the handling of residual stresses are addressed. T2 - 4th international symposium on Fatigue Design and Material Defects CY - Online meeting DA - 26.05.2020 KW - Additive Manufacturing KW - Cyclic R-Curve KW - Component assessment PY - 2020 AN - OPUS4-50938 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schulz, Wencke T1 - High temperature corrosion phenomena of HEAs and MEAs N2 - High- and medium-entropy alloys (HEAs and MEAs) constitute a new class of materials. Those with a face-centered cubic (fcc) structure from the Cr-Mn-Fe-Co-Ni system have excellent mechanical properties and are considered for high-temperature applications since diffusion in these alloys was reported to be sluggish. However, their corrosion resistance at high temperatures must still be evaluated to further qualify them for such kinds of applications. Various groups studied the oxidation behavior of HEAs and MEAs under (dry) laboratory and artificial air as well as CO2/CO mixtures in different temperature ranges. CrCoNi exhibits the best corrosion resistance at 800 °C due to the formation of a protective Cr2O3 layer. The matrix below the oxide scale was reported to be correspondingly depleted in Cr. It was further shown that the addition of Mn and Fe to CrCoNi changes the phase composition of the oxide scale at 800 °C. A Mn2O3 layer was grown during oxidation on CrMnCoNi and CrMnFeCoNi and a Cr2O3 scale was formed at the matrix/oxide scale interface. Beneath these oxide layers, Mn- and Cr-depleted zones were detected. These phase morphologies demonstrate the inward diffusion of oxygen and outward diffusion of Cr and Mn resulting in the formation of Cr2O3 and Mn2O3. In the present study, the corrosion resistance of CrMnFeCoNi and CrCoNi were confirmed and additionally characterized under further oxidizing atmospheres at 800 °C including Ar-2 Vol.% O2, Ar-2 Vol.% H20, and Ar-2 Vol.% SO2 mixtures. T2 - Symposium on Advanced Mechanical and Microstructural Characterization of High-Entropy Alloys CY - Ruhr-Universität Bochum, Germany DA - 03.02.2020 KW - Mn3O4 KW - High-entropy alloy KW - Medium-entropy alloy KW - High-temperature corrosion KW - Chromia PY - 2020 AN - OPUS4-50984 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Sprechen wir über Korrosion - aber richtig! N2 - Die Korrosion in ihren zahlreichen Erscheinungsformen beschäftigt Fachleute und Laien. Um-so wichtiger ist es, die einzelnen Phänomene korrekt und eindeutig zu benennen. Nur so kann man eine saubere Beschreibung der Korrosionsvorgänge erreichen und damit in der wörtlichen und schriftlichen Kommunikation richtig verstanden werden. An zahlreichen Beispielen wird der richtige und normgemäße Sprachgebrauch beschrieben. T2 - Korrosionsschutz in der maritimen Technik CY - Hamburg, Germany DA - 29.01.2020 KW - Korrosion KW - Nomenklatur PY - 2020 AN - OPUS4-50328 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hahn, Marc Benjamin T1 - Ejemplos de simulaciónes de Montecarlo La desintegración radioactiva N2 - A walkthrough how to setup radioactive sources in monte-carlo particle scattering simulations and perform different types of scorings. N2 - En esta presentación desarrollaremos un ejemplo de aplicación para la dispersión de partículas utilizando el método de simulación de Monte- Carlo. Se discutirá el caso de las nanopartículas de oro radiactivo y los diferentes tipos del scoring. T2 - Seminar of the bioanalysis group CY - Universidad Nacional de Colombia, Medellin, Columbia DA - 27.02.2020 KW - MCS KW - Geant4-DNA KW - Geant4 KW - Radioactive nanoparticle KW - Radioactive decay KW - Particle scattering simulations KW - Particle scattering simulation KW - Topas KW - Monte-Carlo simulations KW - Desintegracion radioactiva KW - Método de Montecarlo KW - Geant4 KW - nanoparticula PY - 2020 AN - OPUS4-50472 LA - spa AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Babutzka, Martin T1 - Neue Erkenntnisse zum Korrosionsverhalten von Zink an der Atmosphäre N2 - Die Untersuchungen und Ausführungen im Vortrag belegen, dass verfügbare Modellvorstellungen zur Beschreibung der Deckschichtbildung und Korrosion von Zink unter aktuellen atmosphärischen Bedingungen in Europa nicht mehr gültig sind und neu bewertet werden müssen. So können beispielsweise bisher verfügbare Prognosemodelle den Korrosionsfortschritt nicht mehr ausreichend beschreiben, da durch die Verringerung des Schwefeldioxidgehaltes der Luft veränderte Mechanismen vorliegen. T2 - 69. Sitzung des NA 062-01-71 AA "Korrosion und Korrosionsschutz" CY - Berlin, Germany DA - 27.02.2020 KW - Korrosion KW - Zink KW - Atmosphärische Korrosion KW - Korrosionsprüfung KW - Deckschichtbildung KW - gelartige Elektrolyte PY - 2020 AN - OPUS4-50479 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heise, Svenja T1 - Normentwurf für ein Prüfverfahren zur Bestimmung von Deckschichtwiderständen an Zinküberzügen mittels gelartiger Elektrolyte (WIPANO - GELELEK) N2 - Der Vortrag stellt eine Ergebniszusammenfassung des WIPANO-Vorhabens GELELEK im Hinblick auf eine Normung dar. Dafür wird das Projekt zunächst kurz vorgestellt, um anschließend auf normungsrelevante Parameter einzugehen. Dazu gehören insbesondere die Umgebungs- und Messbedingungen, die Herstellungsparameter der Gelpads, das Messverfahren selbst sowie die messbaren Proben. Ein erster Ausblick auf den Normvorschlag wird gegeben. T2 - 14. Sitzung des NA 062-01-77 AA „Korrosionsprüfverfahren“ CY - Berlin, Germany DA - 26.02.2020 KW - Deckschichtbildung KW - Gelartige Elektrolyte KW - Korrosion KW - Korrosionsprüfung KW - Zinküberzüge KW - Atmosphärische Korrosion PY - 2020 AN - OPUS4-50536 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Babutzka, Martin T1 - Beschreibung der Deckschichtbildung bei Zink und Zinklegierungen mittels minimalinvasiver Korrosionsuntersuchungen und analytischer Methoden (MINIMAL) N2 - Der Vortrag stellt ein neuartiges Korrosionsprüfverfahren für Zinküberzüge auf Basis gelartiger Elektrolyte vor und führt die Vorteile gegenüber konventionellen Prüfverfahren auf. Basierend auf den Ergebnissen wird die Idee für einen IGF-Projektantrag in Kooperation mit dem Fraunhofer IKTS vorgestellt. T2 - Web-Meeting GAV-Forschungsbeirat CY - Online meeting DA - 29.04.2020 KW - Deckschichtbildung KW - Zink KW - Korrosionsprüfung KW - Gelartige Elektrolyte PY - 2020 AN - OPUS4-50718 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Werkstoffe im Kontakt mit Trinkwasser: Der Weg nach Europa N2 - Die Veränderungen bei der Regulierung der Werkstoffe im Kontakt mit Trinkwasser durch die neue EU-Trinkwasserrichtlinie werden erläutert. Folgen für die etablierten Werkstoffe und Verfahren werden aufgezeigt T2 - DVGW- Bezirksgruppenveranstaltung Berlin/Potsdam CY - Online meeting DA - 15.04.2025 KW - Korrosion KW - Metallmigration KW - Trinkwasser PY - 2025 AN - OPUS4-62985 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Metall - Migration in der Trinkwasserinstallation N2 - Der grundsätzliche Mechanismus der Metallmigration wird erläutert, die gesetzlichen Regeln erläutert. Die Veränderungen, die sich aus der neuen EU-Trinkwasserrichtlinie für den Werkstoffeinsatz ergeben, werden erläutert. Beispiele für die Vorgehensweise werden gezeigt, ein Ausblick für die Umsetzung bildet den Abschluss. T2 - 24. Sanitärtechnisches Symposium CY - Ahaus, Germany DA - 04.04.2025 KW - Korrosion KW - Metallmigration KW - Trinkwasser PY - 2025 AN - OPUS4-62900 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stephan-Scherb, Christiane T1 - Effect of a mixed atmosphere H2O-O2-SO2 on the oxidation kinetics and phase formation on CrMnFeCoNi and CrCoNi N2 - The high-entropy alloy (HEA) CrMnFeCoNi and the medium-entropy alloy (MEA) CrCoNi with a face-centered cubic (fcc) structure have excellent mechanical properties and are considered for high-temperature applications. Both materials were exposed under several oxidized atmospheres in a wide temperature range/regime. Mn-oxide (Mn3O4, Mn2O3) was mainly formed on the HEA and Cr2O3 on the MEA. The fast diffusion of manganese prevents the formation of a continuous chromia layer on CrMnFeCoNi in Ar-O2, Ar-H2O and Ar-SO2 at 800°C. The Cantor alloy and his ternary subsystem CrCoNi were exposed in Ar-O2-H2O-SO2 at 800°C up to 96 h to clarify their oxidation behavior in a mixed atmosphere. The oxidized samples were analyzed by weight measurement, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction analysis (XRD). It was found that mass gain of all samples increased with increasing exposure time. The oxidation rate of the Cantor alloy is significantly higher than that of the ternary alloy system. T2 - International Conference on High Entropy Materials CY - Berlin, Germany DA - 27.09.2020 KW - High Entropy Alloys KW - Medium Entropy Alloys KW - High temperature corrosion KW - Oxidation KW - Sulfidation PY - 2020 AN - OPUS4-51488 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wagner, Adrian T1 - Korrosionsmonitoring bei der Instandsetzung von chloridbelasteten Stahlbetonwerken (KOMICS) N2 - In der aktuellen RL-SIB wie auch im Gelbdruck der Instandhaltungsrichtlinie ist bei Anwendung des Instandsetzungsprinzips W-Cl bzw. Verfahren 8.3 der Erfolg der Maßnahme durch Einbau und Messung von Korrosionsstrom-Mess-Einrichtungen nachzuweisen. Auch wird bei der Instandsetzung von chloridbelasteten Rissen bei Stahlbetonbauteilen durch Verpressen der Risse bzw. Aufbringen einer Rissbandage ein Korrosionsmonitoring empfohlen. Anerkannte Regelwerke oder Normen über Art und Aufbau des Monitoring-Systems sowie Kriterien zur Bewertung der Messergebnisse im Hinblick auf den Erfolg der Instandsetzungsmaßnahme gibt es derzeit nicht. Auch sind keine Untersuchungen zur Qualität der Messergebnisse veröffentlicht. Ziel des Vorhabens ist die Ausarbeitung eines Regelwerks-Entwurfes für die Art und den Aufbau von Korrosionsmonitoring-Systemen sowie für Kriterien zur zuverlässigen Bewertung der Messergebnisse, mit denen der Erfolg bei folgenden Instandsetzungskonzepten überprüft werden kann. T2 - 15. Sitzung des NA 062-01-77 AA "Korrosionsprüfverfahren" CY - Online meeting DA - 28.10.2020 KW - Korrosionsmonitoring KW - Korrosion KW - Korrosionssensoren KW - Chloridinduzierte Lochkorrosion KW - W-Cl Instandsetzungsprinzip PY - 2020 AN - OPUS4-51520 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klinger, Christian T1 - Systematische Schadensanalyse: Vergleich und Anwendung von Richtlinien und Prozeduren N2 - Recherche verschiedener jeweils nationaler/internationaler Regelwerke und Prozeduren für die Systematische Schadensanalyse • Literaturrecherche zu Methoden der systematischen interdisziplinären Schadensanalyse • Vergleich der Regelwerke VDI 3822, ASTM, ASM sowie der Methoden • Anwendung der Regelwerke/Prozeduren und Methoden am Beispiel T2 - 46. VDI Jahrestagung: Schadensanalyse in der Energietechnik CY - Online meeting DA - 06.10.2020 KW - Regelwerke KW - Systematische Schadensanalysen, Prozeduren PY - 2020 AN - OPUS4-51401 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Wie gehe ich bei einer Schadensuntersuchung vor? N2 - Die Vorgehensweise bei einer Schadensanalyse wird beschrieben. Hinweise zu Methodik, Fehlervermeidung und Verhalten werden gegeben. T2 - Der sichere Einsatz von Werkstoffen aus Kupfer und Kupferlegierungen in der Trinkwasserinstallation CY - Online meeting DA - 21.10.2020 KW - Schadnesanalyse KW - Vorgehensweise KW - Korrosion PY - 2020 AN - OPUS4-51453 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Wenn es im Holz knackt. Über die Herausforderung, kritische Versagensvorgänge in Holzstrukturen mittels Schallemissionsanalyse zu identifizieren N2 - Um die Versagensabläufe über die verschiedenen Skalen im Holzwerkstoff verfolgen zu können, werden Zugversuche an Lagenhölzern mittels Schallemissionsmessung überwacht. Synchron erfolgen In-situ-Messungen mit Digitaler Bildkorrelation bzw. Synchrotron-Mikro-Computertomographie. Die Kombination aller Ergebnisse wie auch die Anwendung der frequenzbasierten Mustererkennung und die Simulation ausgewählter Versuche zielen auf die Identifizierung zugrunde liegender Mechanismen hin. Abschließend werden Ansätze für ein Monitoring von Holzstrukturen diskutiert. T2 - 419. Sitzung AK Berlin der DGZFP CY - Online meeting DA - 15.09.2020 KW - Acoustic Emission (AE) KW - Holzwerkstoffe KW - Mustererkennung KW - Monitoring Konzept PY - 2020 AN - OPUS4-51361 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - Corrosion Problems with 1.4521 steel pipes in drinking water N2 - In several cases crevice corrosion with 1.4521 stainless steel pipes was observed. The presentation shows the investigations that lead to the solution of the failure cases T2 - Eurocorr 2020 CY - Online meeting DA - 07.09.2020 KW - Crevice corrosion KW - Drinking water KW - Stainless steel KW - Failure analysis PY - 2020 AN - OPUS4-51235 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Babutzka, Martin T1 - Auslagerungsversuche von Standardproben nach DIN EN ISO 9223 unter verschiedenen atmosphärischen Bedingungen N2 - Der Vortrag berichtet über die Auslagerung von Standardproben nach DIN EN ISO 9223 bis 9226 aus Zink, Stahl, Kupfer und Aluminium auf den verschiedenen atmosphärischen Bewitterungsständen der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). Im Vortrag werden die Masseverluste, Korrosionsgeschwindigkeiten und Korrosivitätskategorien der Standardproben im freibewitterten und überdachten Bereich nach einem Jahr vorgestellt und Unterschiede hinsichtlich der Atmosphärenbedingungen aufgezeigt. Freibewitterte Proben zeigen dabei deutliche Unterschiede hinsichtlich ihres Korrosionsverhaltens im Vergleich zu überdachten Proben. Die ermittelten Korrosivitätskategorien sind sowohl standort- als auch materialspezifisch. T2 - Gemeinsame Sitzung des GfKORR Arbeitskreises „Korrosionsschutz von Windenergieanlagen“ mit der Fachgruppe „Korrosionsschutz“ der WAB e.V. CY - Online meeting DA - 07.12.2020 KW - Atmosphärische Korrosion KW - Auslagerungsversuche KW - Freibewitterung KW - Korrosion PY - 2020 AN - OPUS4-51783 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 53, Heft 2 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 2/2023 KW - Anerkennungen KW - Zulassungen KW - Richtlinien PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-577330 SN - 0340-7551 VL - 53 IS - 2 SP - 341 EP - 462 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-57733 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Bewertung der Innenhydrophobierung als neuartige AKR-Vermeidungsstrategie bei Betonfahrbahndecken N2 - Zur Vermeidung von AKR-Schäden an Betonfahrbahndecken im deutschen Autobahnnetz wurden mit dem ARS 04/2013 verbindliche Eignungsprüfungen zum Ausschluss alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen bei Neubau- und Erhaltungsmaßnahmen eingeführt. Das hatte eine signifikante Reduzierung geeigneter Gesteinskörnungen zur Folge. Deshalb wird geprüft, ob durch die Zugabe eines Hydrophobierungsmittels während der Betonherstellung grenzwertig alkaliempfindliche Gesteinskörnungen nutzbar gemacht werden können. In diesem Beitrag wird der Einfluss der Dosierung eines Compounds mit Hydrophobierungsmittel (HM) auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften eines Waschbetons mit einer reaktiven Grauwacke dargestellt. Es zeigt sich, dass aufgrund des Antagonismus die zunehmende Dosierung des HM-Compounds eine signifikante Erhöhung der Zugabe des Luftporenbildners auf Wurzelharzbasis erfordert. Der AKR-Schädigungsprozess wird ab einer Dosierung des HM-Compounds von 0,75 M.-%, bezogen auf den Zementgehalt, hinreichend vermindert. Die mechanischen Eigenschaften des hydrophobierten Waschbetons verschlechtern sich im betrachteten Dosierungsbereich des HM-Compounds nur geringfügig. Auch der Frost-Tausalz-Widerstand vermindert sich, ohne den normativen Grenzwert für die Abwitterung zu überschreiten. T2 - 21. Internationale Baustofftagung ibausil CY - Weimar DA - 13.09.2023 KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Betonfahrbahndecke KW - Innenhydrophobierung KW - AKR-Vermeidung PY - 2023 AN - OPUS4-58357 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erning, Johann Wilhelm T1 - "Grabenkorrosion": How scientific debate leads to an solution. And modern failures due to neglection of well described facts N2 - In the late 1980s, a new type of corrosion appeared in drinking water installations where galvanized steel pipes failed forming a deep groove with no corrosion at the other surfaces. The reason was discussed quite fiercely between failure analysts and material suppliers. In the end the discussion lead to the solution: inductive welded pipes of a certain sulphur content were prone to selective corrosion. The history of the arguments is discussed using old communications between Wilhelm Schwenk and Wolfgang Stichel, who later published the results in a paper unfortunately only I german. Thus the knowledge got lost and new cases based on the same material problems are observed in application of so-called C-Steel piping systems. Failure cases are shown. T2 - MTech 2023 CY - Cavtat, Croatia DA - 02.10.2023 KW - Corrosion KW - Grabenkorrosion PY - 2023 AN - OPUS4-58518 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Milks, A. A1 - Lehmann, J. A1 - Leder, D. A1 - Sietz, M. A1 - Koddenberg, T. A1 - Böhner, U. A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Terberger, T. T1 - A double-pointed wooden throwing stick from Schöningen, Germany: Results and new insights from a multianalytical study N2 - The site of Schöningen (Germany), dated to ca. 300,000 years ago, yielded the earliest large-scale record of humanly-made wooden tools. These include wooden spears and shorter double-pointed sticks, discovered in association with herbivores that were hunted and butchered along a lakeshore. Wooden tools have not been systematically analysed to the same standard as other Palaeolithic technologies, such as lithic or bone tools. Our multianalytical study includes micro-CT scanning, 3-dimensional microscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy, supporting a systematic technological and taphonomic analysis, thus setting a new standard for wooden tool analysis. In illustrating the biography of one of Schöningen’s double-pointed sticks, we demonstrate new human behaviours for this time period, including sophisticated woodworking techniques. The hominins selected a spruce branch which they then debarked and shaped into an aerodynamic and ergonomic tool. They likely seasoned the wood to avoid cracking and warping. After a long period of use, it was probably lost while hunting, and was then rapidly buried in mud. Taphonomic alterations include damage from trampling, fungal attack, root damage and compression. Through our detailed analysis we show that Middle Pleistocene humans had a rich awareness of raw material properties, and possessed sophisticated woodworking skills. Alongside new detailed morphometrics of the object, an ethnographic review supports a primary function as a throwing stick for hunting, indicating potential hunting strategies and social contexts including for communal hunts involving children. The Schöningen throwing sticks may have been used to strategically disadvantage larger ungulates, potentially from distances of up to 30 metres. They also demonstrate that the hominins were technologically capable of capturing smaller fast prey and avian fauna, a behaviour evidenced at contemporaneous Middle Pleistocene archaeological sites. KW - FTIR KW - Stone Age KW - Middle Pleistocene KW - Throwing-stick KW - Wood KW - Micro-CT scanning KW - 3-dimensional microscopy PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-580012 DO - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0287719 SN - 1932-6203 VL - 18 IS - 7 SP - 1 EP - 32 PB - PLOS CY - San Francisco, California, US AN - OPUS4-58001 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pirker, F. A1 - Toth, I. A1 - Cihak-Bayr, U. A1 - Grundtner, R. A1 - Vernes, A. A1 - Benedicto, J. A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Gradt, Thomas A1 - Alberdi, A. A1 - Alonso, I. A1 - Bayón, R. A1 - Igartua, A. A1 - García, Á. A1 - Pagano, F. A1 - Bravo, I. A1 - Kogia, M. A1 - Dykeman, D. A1 - Liedtke, S. A1 - Minami, I. A1 - Nyberg, E. A1 - Soivio, K. A1 - Ronkainen, H. A1 - Majaniemi, S. A1 - Heino, V. A1 - Gkagkas, K. A1 - Mont, L. A1 - Amigorena, I. T1 - Tribological characterisation services for materials - i-TRIBOMAT N2 - Um den Entwicklungsprozess von neuen Komponenten zu beschleunigen, ist die Vorrausage der Eigenschaften der eingesetzten Werkstoffe im Betrieb der Komponenten von enormer Bedeutung. Um neue Werkstoffe hinsichtlich Ihrer Performance (in einer Komponente) bewerten zu können, ist deshalb die Entwicklung neuer innovativer Methoden notwendig. Diese Methoden können auch unter dem Begriff „lab-to-field“ oder „materials“ – up-scaling zusammengefasst werden. D. h. Werkstoffe werden im Labor charakterisiert, und deren Eigenschaften mittels z.B. Simulation auf die Komponentenperformance hochskaliert (upscaling). i-TRIBOMAT ist ein EU gefördertes Projekt (H2020, GA Nr. 814494) mit dem Ziel ein Open Innovation Test Bed für tribologische Werkstoffcharakterisierung aufzubauen und entsprechende Services von der tribologischen Charakterisierung neuer Werkstoffe bis hin zu Simulationsmodellen zur Vorrausage der Perfomance von Komponenten der Industrie anzubieten. Durch die Bündelung von Knowhow und Infrastruktur zu Charakterisierung sowie den Aufbau einer digitalen Plattform, wird i-TRIBOMAT das weltgrößte Open Innovation Test Bed für tribologische Werkstoffcharakterisierung. N2 - The prediction of the properties of the materials used in the operation of components is of enormous importance, in order to accelerate the development process of new components. To evaluate new materials in terms of their performance (in a component), the development of new innovative methods is necessary. These methods can also be summarized under the term lab-to-field or materials – upscaling, meaning materials being characterised in a laboratory and their properties being upscaled to the component performance by means of e.g. simulation. i-TRIBOMAT is a EU funded project (H2020, GA Nr. 814494) aiming at building an Open Innovation Test Bed for tribological material characterization and offering corresponding services from tribological characterization of new materials to simulation models for predicting the performance of industrial components. By bundling the infrastructure, know-how for characterization and building a digital platform, i-TRIBOMAT becomes the world’s largest open innovation test bed for tribological material characterization. T2 - 22nd International Colloquium Tribology CY - Esslingen, Germany DA - 28.01.2020 KW - Tribologie KW - Lab-to-field up-scaling KW - Werkstoffdatenbank KW - Geteilte Infrastruktur KW - Tribo-Analytik KW - Intelligente tribologische Werkstoffcharakterisierung KW - Lab-to-field upscaling KW - Tribology KW - Intelligent tribological material characterization KW - Materials database KW - Shared infrastruture KW - Tribo-analytics PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-576762 DO - https://doi.org/10.30419/TuS-2020-0026 SN - 0724-3472 SN - 2941-0908 VL - 67 IS - 5-6 SP - 35 EP - 50 PB - Expert CY - Tübingen AN - OPUS4-57676 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Einführung in die Korrosion metallener Werkstoffe N2 - Im Vortrag werden die wesentlichen Grundlagen zum Verständnis der Korrosion metallener Werkstoffe in komprimierter Form vorgestellt. Der Schwerpunkt liegt auf der Betrachtung der atmosphärischen Korrosion und den sich daraus ergebenden Anforderungen an den Korrosionsschutz insbesondere für den Bereich Verpackungen. T2 - CORPAC Seminar: Wie lassen sich VCI-Korrosionsschutz und Nachhaltigkeit vereinbaren? CY - Weidhausen bei Coburg/Germany DA - 29.03.2023 KW - Atmosphärische Korrosion KW - Einflussparameter KW - Befeuchtungsdauer PY - 2023 AN - OPUS4-57250 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weichert, D. T1 - Robustness in Fatigue Strength Estimation N2 - Fatigue strength estimation is a costly manual material characterization process in which state-of-the-art approaches follow a standardized experiment and analysis procedure. In this paper, we examine a modular, Machine Learning-based approach for fatigue strength estimation that is likely to reduce the number of experiments and, thus, the overall experimental costs. Despite its high potential, deployment of a new approach in a real-life lab requires more than the theoretical definition and simulation. Therefore, we study the robustness of the approach against misspecification of the prior and discretization of the specified loads. We identify its applicability and its advantageous behavior over the state-of-the-art methods, potentially reducing the number of costly experiment. T2 - 2nd Annual AAAI Workshop on AI to Accelerate Science and Engineering CY - Washington DC, USA DA - 07.02.2023 KW - Active Learning KW - Gaussian Process KW - Fatigue Strength PY - 2022 AN - OPUS4-56684 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pittner, Andreas A1 - Rethmeier, Michael T1 - SmartWeld - Innovatives Design und Fertigungskonzept zur Steigerung der Leichtbaupotenziale im Stahlbau N2 - Die Anwendung von Leichtbauprinzipien im Stahlbau, wie z.B. die Verwendung von aufgelösten Tragstrukturen, sog. Jackets-Fundamenten, bietet ein großes Potential zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs, insbesondere im Hinblick auf die benötigte Stahlmenge. In diesem Vortrag zeigen wir die Potenziale einer vollständigen Digitalisierung der schweißtechnischen Fertigungs- und Prüfkette auf, um eine vollautomatische Fertigung sowie Qualitätsprüfung von Rohrknoten als Schlüsselelement von Jackets-Fundamenten zu ermöglichen. Darüber hinaus wird der Zusammenhang zwischen der Geometrie der Nahtform und der resultierenden Ermüdungsfestigkeit durch numerische Methoden unter Einbeziehung bionischer Prinzipien bewertet. Es wird gezeigt, dass Hohlprofilknoten vollautomatisch unter Berücksichtigung von Geometrietoleranzen geschweißt werden können. Darüber hinaus konnte die Nahtform gemäß den numerischen Modellen hergestellt werden, was ein großes Potenzial für eine verlängerte Lebensdauer bietet. Anschließend werden die Verbesserungen bei der Ressourceneffizienz und die Reduzierung der Kohlendioxidemissionen durch eine Lebenszyklusanalyse bewertet. T2 - Bundesverband der Windparkbetreiber Offshore: Tagung der Arbeitsgruppe Engineering CY - Online meeting DA - 26.11.2021 KW - Offshore Windenergieanlagen KW - Gründungsstrukturen KW - Automatisierte Fertigung KW - Aufgelöste Tragstrukturen PY - 2021 AN - OPUS4-56652 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Andrade, C. A1 - Saucedo, L. A1 - Rebolledo, N. A1 - Cabeza, S. A1 - Meinel, Dietmar T1 - X-Ray computed tomography and traditional analysis of a capillary absorption test in cement pastes N2 - Water absorption testing has the attraction of being simple, relatively quick and use water as a fluid which is the key substance in the possible concrete deterioration. However, in spite of the advantages its application has remained empirical, except for the testing of resistance to frost, through the identification of the critical degree of saturation. Rilem TC-116 studied this test, among others, for the characterization of concrete resistance against transport through the concrete pore network. Results indicated a low discriminating ability of the absorbency for qualifying concrete resistance and then, it seemed necessary to try to move forward by making the link between the absorption testing and the concrete pore microstructure. In the present work, thanks to the X-Ray computed tomography, it is described the evolution of the water front in three paste-specimen with different w/c ratios (different pore radius distributions). The observations allowed us to deduce that all the pores start to fill simultaneously, but the bigger ones fill quicker and rise less. The saturation degree is measured along the height of the sample, showing that each pore size has a different rate which becomes constant after the first hour. Washburn’s equation was applied to the progressive advance of the water front, resulting in a pore radius much smaller than the one expected. KW - Capillary absorption KW - Pore size distribution KW - X-ray CT KW - Gravimetry PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2020.103634 VL - 113 SP - 103634 PB - Elsevier Ltd. CY - London AN - OPUS4-51487 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Brockmann, N. A1 - Sicken, A. A1 - Krüger, Jörg T1 - Effects of laser cleaning on the condition of different silk model samples using varying wavelengths and pulse durations N2 - The cleaning of aged silk fibers poses a common challenge in the conservation of textiles, since traditional cleaning techniques often yield unsatisfactory results or even harm objects. In this regard, cleaning objects with laser radiation is a promising addition to the range of available methods. Due to it being contactless, even brittle and touch-sensitive objects with disfiguring or harmful soiling could potentially be cleaned and therefore made accessible for research and presentation. Examples of treatment have sometimes shown spectacular results. Still there is some skepticism concerning the safety of this treatment for textile materials, which has been strengthened through previous 532 nm wavelength nanosecond laser cleaning studies on silk fibers. Taking these published results into account, the range of examined laser parameters has been extended in this study, from 532 nm nanosecond laser to 1064 nm nanosecond and even 800 nm femtosecond laser, reevaluating the effect of this treatment on the fibers. The physicochemical processes taking place on the silk fibers when cleaning with lasers are complex and still not fully understood. The aim of this project was therefore to bring more clarification about potential effects of those processes on the condition of silk samples treated with a set of different parameters for wavelength, pulse duration, energy density and number of pulses per spot. It also looks at the influence of the presence of soiling on the results. The analysis of potential effects was then carried out using statistical methods and advanced analytics. Scanning electron microscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy and colorimetry technology provided the required insights to better assess the effects. Results show that laser cleaning of silk fibers, like most other conventional cleaning techniques, is not completely without risk, but knowing what the possible effects are helps making decisions on whether the benefits of the technique used justify these risks. KW - Laser cleaning KW - Cultural heritage KW - Conservation KW - Silk PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-594601 DO - https://doi.org/10.1186/s40494-024-01152-1 SN - 2050-7445 VL - 12 IS - 1 SP - 1 EP - 15 PB - Springer AN - OPUS4-59460 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Was, G.S. A1 - Bahn, C.-B. A1 - Busby, J. A1 - Cui, B. A1 - Farkas, D. A1 - Gussev, M. A1 - Rigen He, M. A1 - Hesterberg, J. A1 - Jiao, Z. A1 - Johnson, D. A1 - Kuang, W. A1 - McMurtrey, M. A1 - Robertson, I. A1 - Sinjlawi, A. A1 - Song, M. A1 - Stephenson, K. A1 - Sun, K. A1 - Swaminathan, Srinivasan A1 - Wang, M. A1 - West, E. T1 - How irradiation promotes intergranular stress corrosion crack initiation N2 - Irradiation assisted stress corrosion cracking (IASCC) is a form of intergranular stress corrosion cracking that occurs in irradiated austenitic alloys. It requires an irradiated microstructure along with high temperature water and stress. The process is ubiquitous in that it occurs in a wide range of austenitic alloys and water chemistries, but only when the alloy is irradiated. Despite evidence of this degradation mode that dates back to the 1960s, the mechanism by which it occurs has remained elusive. Here, using high resolution electron backscattering detection to analyze local stress-strain states, high resolution transmission electron microscopy to identify grain boundary phases at crack tips, and decoupling the roles of stress and grain boundary oxidation, we are able to unfold the complexities of the phenomenon to reveal the mechanism by which IASCC occurs. The significance of the findings impacts the mechanical integrity of core components of both current and advanced nuclear reactor designs worldwide. KW - Irradiation KW - Stress corrosion cracking KW - Grain boundaries KW - Oxidation KW - Austenitic alloys PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-595748 DO - https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2024.101255 SN - 0079-6425 VL - 143 SP - 1 EP - 15 PB - Elsevier AN - OPUS4-59574 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nawaz, Q. A1 - Blaeß, Carsten A1 - Mueller, Ralf A1 - Boccaccini, A.R. T1 - Processing and cytocompatibility of Cu-doped and undoped fluoride-containing bioactive glasses N2 - Sintered or additive-manufactured bioactive glass (BG) scaffolds are highly interesting for bone replacement applications. However, crystallization often limits the high-temperature processability of bioactive glasses (BGs). Thus, the BG composition must combine high bioactivity and processability. In this study, three BGs with nominal molar (%) compositions 54.6SiO2-1.7P2O3-22.1CaO-6.0Na2O-7.9K2O-7.7MgO (13–93), 44.8SiO2-2.5P2O3-36.5CaO-6.6Na2O-6.6K2O-3.0CaF2 (F3) and 44.8SiO2-2.5P2O3-35.5CaO-6.6Na2O-6.6K2O-3.0CaF2-1.0CuO (F3–Cu) were investigated. The dissolution and ion release kinetics were investigated on milled glass powder and crystallized particles (500–600 μm). All glasses showed the precipitation of hydroxyapatite (HAp) crystals after 7 days of immersion in simulated body fluid. No significant differences in ion release from glass and crystalline samples were detected. The influence of surface roughness on cytocompatibility and growth of preosteoblast cells (MC3T3-E1) was investigated on sintered and polished BG pellets. Results showed that sintered BG pellets were cytocompatible, and cells were seen to be well attached and spread on the surface after 5 days of incubation. The results showed an inverse relation of cell viability with the surface roughness of pellets, and cells were seen to attach and spread along the direction of scratches. KW - Bioactive glass KW - Crystallization KW - Solubility KW - Cytocompatibility KW - Surface roughness PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-598257 DO - https://doi.org/10.1016/j.oceram.2024.100586 SN - 2666-5395 VL - 18 SP - 1 EP - 8 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-59825 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bayerlein, Bernd A1 - Schilling, Markus A1 - von Hartrott, Philipp A1 - Waitelonis, Jörg T1 - Semantic integration of diverse data in materials science: Assessing Orowan strengthening N2 - AbstractThis study applies Semantic Web technologies to advance Materials Science and Engineering (MSE) through the integration of diverse datasets. Focusing on a 2000 series age-hardenable aluminum alloy, we correlate mechanical and microstructural properties derived from tensile tests and dark-field transmission electron microscopy across varied aging times. An expandable knowledge graph, constructed using the Tensile Test and Precipitate Geometry Ontologies aligned with the PMD Core Ontology, facilitates this integration. This approach adheres to FAIR principles and enables sophisticated analysis via SPARQL queries, revealing correlations consistent with the Orowan mechanism. The study highlights the potential of semantic data integration in MSE, offering a new approach for data-centric research and enhanced analytical capabilities. KW - Semantic Interoperability KW - Knowledge Graph KW - Orowan Mechanism KW - Aluminum Alloy Aging KW - Ontology KW - Semantic Data Integration PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-599780 DO - https://doi.org/10.1038/s41597-024-03169-4 VL - 11 IS - 1 SP - 1 EP - 12 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-59978 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ratkovac, Mirjana A1 - Gerards-Wünsche, Paul A1 - Thiele, Marc A1 - Brackrock, Daniel A1 - Stamm, Michael T1 - Detection and monitoring of the fatigue crack growth on welds – Application-oriented use of NDT methods N2 - Early detection of fatigue cracks and accurate measurements of the crack growth play an important role in the maintenance and repair strategies of steel structures exposed to cyclic loads during their service life. Observation of welded connections is especially of high relevance due to their higher susceptibility to fatigue damage. The aim of this contribution was to monitor fatigue crack growth in thick welded specimens during fatigue tests as holistically as possible, by implementing multiple NDT methods simultaneously in order to record the crack initiation and propagation until the final fracture. In addition to well-known methods such as strain gauges, thermography, and ultrasound, the crack luminescence method developed at the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), which makes cracks on the surface particularly visible, was also used. For data acquisition, a first data fusion concept was developed and applied in order to synchronize the data of the different methods and to evaluate them to a large extent automatically. The resulting database can ultimately also be used to access, view, and analyze the experimental data for various NDT methods. During the conducted fatigue tests, the simultaneous measurements of the same cracking process enabled a comprehensive comparison of the methods, highlighting their individual strengths and limitations. More importantly, they showed how a synergetic combination of different NDT methods can be beneficial for implementation in large-scale fatigue testing but also in monitoring and inspection programs of in-service structures - such as the support structures of offshore wind turbines. T2 - Fatigue Design 2023 (FatDes 2023) CY - Senlis, France DA - 29.11.2023 KW - Fatigue KW - Welded KW - NDT KW - Crack growth PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-600238 DO - https://doi.org/10.1016/j.prostr.2024.03.062 VL - 57 SP - 560 EP - 568 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-60023 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Nagelschmidt, Sven T1 - Ein Beitrag zur Zusammenführung von Zeit-Temperatur-Äquivalenz-Methoden: Entwicklung und Anwendung am Beispiel ausgewählter Materialverhalten für Zeit-Temperatur-Parameter und Zeit-Temperatur-Superpositionsprinzip N2 - In der Wissenschaft und Technik gibt es verschiedene Gründe, um auf Basis geeigneter Modelle in die Zukunft schauen zu wollen, beispielsweise um zu bewerten, ob ein Bauteil auch noch deutlich länger verwendet werden kann als eigentlich einmal vorgesehen. Eine Methode dieses zu tun, basiert auf dem Zeit-Temperatur-Äquivalenz-Prinzip, welches besagt, dass ein Zustand oder eine Materialeigenschaft gleichwertig bei verschiedenen Zeit-Temperatur-Kombinationen auftritt oder erreicht werden kann. Höhere Temperaturen verkürzen in der Regel die Dauer und umgekehrt. In den letzten Jahrzehnten hat sich ein umfangreiches Methodenspektrum für unterschiedliche Werkstoffe und Anwendungsgebiete entwickelt, sodass die Identifikation einer geeigneten Methode für einen konkreten Anwendungsfall oder neue Materialien eine Herausforderung darstellt. These: „Fortschrittlich wäre, existierende Methoden zusammenzuführen, methodenspezifische Vorteile zu kombinieren, um mit geringerem Aufwand ein geeignetes Prognosemodell zu entwickeln.“ Für metallische Werkstoffe und Polymere verläuft die Entwicklung von Prognosemodellen mit Zeit-Temperatur-Korrelation seit ca. 1940 parallel und unabhängig voneinander. In diesem Zusammenhang bekannte Methoden sind das Zeit-Temperatur-Superpositionsprinzip und Zeit-Temperatur-Parameter, wie der LARSON-MILLER-Parameter. Die jeweiligen methodischen Ansätze sind in der Regel anwendungs- und materialspezifisch und nur einzelnen Fachartikeln zu entnehmen. Eine zusammenführende thematische Übersicht und Untersuchung existierender Methoden wurden bislang nicht publiziert. Diese Forschungsarbeit verfolgt dahingehend einen neuartigen methodischen Ansatz und zeigt untersuchte Gemeinsamkeiten und Unterschiede als auch Analogien für das Zeit-Temperatur-Superpositionsprinzip und Zeit-Temperatur-Parameter anhand bestimmter Merkmale auf. Dafür wurden verschiedene analytische und grafische Ansätze verwendet. Ferner wird eine zusammenführende Untersuchung anhand eines rheologischen Materialmodells sowie anhand eines praktischen Anwendungsbeispiels gezeigt. Hergeleitet wurde u. a., dass das Prinzip der Zeit-Temperatur-Superposition für sogenanntes thermorheologisch einfaches und komplexes Verhalten konkreten Zeit-Temperatur-Parametern zugeordnet werden können. Und dadurch Verschiebefunktionen nicht nur in Abhängigkeit der Temperatur, sondern auch abhängig vom Zustand untersucht und definiert werden können. Ferner ermöglicht eine Skalierung der Zeit-Temperatur-Parameter auf eine Referenztemperatur physikalisch anschaulichere Auswertungen analog zum Zeit-Temperatur-Superpositionsprinzip. Untersuchungen zeigen, dass sich für einen konkreten Anwendungsfall die geeignetste Zeit-Temperatur-Äquivalenz-Methode aus einer gegenseitigen Abhängigkeit bzw. Kompatibilität einzelner Elemente, wie zugrunde gelegte Daten, Koordinatenachsenskalierung, ermittelte Zeit-Temperatur-Äquivalenz, Masterfunktionsansatz und der geforderten Interpolationsgüte herleitet. Der gewählte Forschungsansatz und die erzielten Ergebnisse bieten eine Plattform für die weitere Entwicklung von Prognosemodellen auf Basis des Zeit-Temperatur-Äquivalenz-Prinzips, insbesondere im Hinblick auf eine Zusammenführung und Kombination existierender Methoden. KW - Zeit-Temperatur-Äquivalenz KW - Zeit-Temperatur-Korrelation KW - Zeit-Temperatur-Superposition KW - Extrapolation PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-601530 DO - https://doi.org/10.14279/depositonce-20439 SP - 1 EP - 145 CY - TU Bibliothek online AN - OPUS4-60153 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hashemi, Seyedreza A1 - Zscherpel, Uwe T1 - Measurement of Focal Spots of X-ray Tubes Using a CT Reconstruction Approach on Edge Images of Large Holes and Comparison to Pinhole Imaging N2 - The first Non-destructive testing (NDT) method which evolved in the industrial age was radiographic testing (RT). Among all NDT methods, RT is no exception, so there are still many issues for optimizations even today. One of them is the measurement of the focal spot of X-ray tubes. The size of the focal spot is critical for imaging, because it determines the spatial resolution in the X-ray image. The classical way to evaluate focal spots of X-ray tubes is by pinhole imaging using a camera obscura. But this method has a natural lower limit, which is defined by the diameter of the pinhole used (today min. 10 µm). Therefore, focal spot sizes lower than 50 µm diameter cannot be imaged and measured correctly. An alternative approach, which permits this, was investigated here using the edge unsharpness of holes much larger than the focal spot size. The results of both methods were compared using 3 different X-ray tubes. KW - Reconstruction method KW - Radiographic testing (RT) using X-rays KW - Focal spot measurement KW - Edge unsharpness KW - X-ray tubes KW - Pinhole imaging KW - Computed Tomography (CT) KW - Focal Spot (FS) PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-608646 DO - https://doi.org/10.58286/29556 SN - 2941-4989 SP - 1 EP - 9 PB - NDT.net CY - Berlin, Germany AN - OPUS4-60864 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bulling, Jannis T1 - Mass Lumping for Scaled Boundary Polygonal Elements N2 - Many modern ultrasonic methods in the fields of Non-Destructive Testing (NDT) and Structural Health Monitoring (SHM) require simulations in research. Researchers either use simulation data initially during development to investigate certain aspects, or the simulation process is directly part of the research task. Examples of the second case are inverse methods for parameter estimation, model-assisted probability of detection analysis or the generation of training data for AI algorithms. All these applications require algorithms that are as efficient as possible. For methods based on explicit time-step methods, a significant increase in efficiency can be achieved if a so-called lumped mass matrix can be used, which approximates the consistent mass matrix but is easier to invert. The finite element method has been the subject of many studies on approximations of the mass matrix. In contrast, the lumped mass matrix in the context of the Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM) is a current field of research [1,2]. In the time domain, the semi-analytical SBFEM is notable for its flexibility to be applied to polygonal meshes. In particular, image-based mesh generation using a quadtree algorithm is possible. In general, polygonal meshes have the same flexibility as triangular meshes, but polygonal meshes can have additional advantages such as greater tolerance to distortion. In this contribution, the SBFEM formulation based on bubble functions [3] for the time domain is presented for two-dimensional elastic waves. The adjustments necessary for a good approximating lumped mass matrix are emphasized. Several grid generation methods for polygonal elements are shown. Figure 1 depicts the difference between the consistent mass matrix and the lumped mass matrix for a normal polygonal mesh. Finally, the accuracy of mass lumping for linear, quadratic and cubic shape functions is presented and the computational efficiency is demonstrated using exemplary waveguide geometries. T2 - Guided Ultrasonic Waves: Emerging Methods (GUWEM) CY - Überherrn, Germany DA - 08.07.2024 KW - Scaled boundary finite element method KW - Mass lumping KW - Guided waves PY - 2024 UR - https://doi.org/10.5281/zenodo.12517188 AN - OPUS4-60766 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Held, Mathias A1 - Bulling, Jannis A1 - Lugovtsova, Yevgeniya A1 - Prager, Jens T1 - Determination of isotropic elastic constants from dispersion images based on ultrasonic guided waves by using neural networks N2 - This article presents a method to use the dispersive behavior of ultrasonic guided waves and neural networks to determine the isotropic elastic constants of plate-like structures through dispersion images. Therefore, two different architectures are compared: one using convolutions and transfer learning based on the EfficientNetB7 and a Vision Transformer-like approach. To accomplish this, simulated and measured dispersion images are generated, where the first is applied to design, train, and validate and the second to test the neural networks. During the training of the neural networks, distinct data augmentation layers are employed to introduce artifacts appearing in measurement data into the simulated data. The neural networks can extrapolate from simulated to measured data using these layers. The trained neural networks are assessed using dispersion images from seven known material samples. Multiple variations of the measured dispersion images are tested to guarantee the prediction stability. The study demonstrates that neural networks can learn to predict the isotropic elastic constants from measured dispersion images using only simulated dispersion images for training and validation without needing an initial guess or manual feature extraction, independent of the measurement setup. Furthermore, the suitability of the different architectures for generating information from dispersion images in general is discussed. KW - Ultrasonic guided waves KW - Dispersion KW - Elastic constants KW - Neural networks KW - Image processing KW - Vision transformer PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-607090 DO - https://doi.org/10.1016/j.ultras.2024.107403 SN - 0041-624X VL - 143 SP - 1 EP - 48 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-60709 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ulrich, A. S. A1 - Kasatikov, S. A1 - König, T. A1 - Fantin, Andrea A1 - Margraf, J. T. A1 - Galetz, M. C. T1 - Decreased Metal Dusting Resistance of Ni-Cu Alloys by Fe and Mn Additions N2 - Ni-Cu alloys are promising for application at temperatures between 400–900 °C and reducing atmospheres with high C-contents. Typically, under such conditions, metallic materials in contact with the C-rich atmosphere are degraded by a mechanism called metal dusting (MD). Ni-Cu-alloys do not form protective oxide scales, but their resistance is attributed to Cu, which catalytically inhibits the C-deposition on the surface. Adding other alloying elements, such as Mn or Fe, was found to enhance the MD attack of Ni-Cu alloys again. In this study, the effect of the Mn and Fe is divided into two affected areas: the surface and the bulk. The MD attack on binary Ni-Cu alloys, model alloys with Fe and Mn additions, and commercial Monel Alloy 400 is experimentally demonstrated. The surface electronic structure causing the adsorption and dissociation of C-containing molecules is investigated for model alloys. Analytical methods such as scanning electron microscopy combined with energy-dispersive X-ray spectroscopy, electron probe microanalysis combined with wavelength-dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction analysis, and near-edge X-ray absorption fine structure measurements were used. The results are correlated to CALPHAD calculations and atomistic simulations combining density functional theory calculations and machine learning. It is found that the Cu content plays a significant role in the surface reaction. The effect of Mn and Fe is mainly attributed to oxide formation. A mechanism explaining the enhanced attack by adding both Fe and Mn is proposed. KW - Metal Dusting KW - XANES PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-608226 DO - https://doi.org/10.1007/s11085-024-10263-w SN - 2731-8397 SP - 1 EP - 14 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-60822 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Keller, Christian T1 - Beitrag zur numerischen Beanspruchungsanalyse an dünnwandigen Stahlblechcontainern im Fallversuch - Schädigungsmechanische Materialmodellierung duktiler Werkstoffe unter Berücksichtigung der Dehnratenabhängigkeit der plastischen Instabilität N2 - Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Bereitstellung expliziter numerischer Simulationen von Fallversuchen mit dünnwandigen Stahlblechcontainern, die als Endlagerbehälter für radioaktive Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung, d. h. schwach- und mittelradioaktive Abfälle, für die Verbringung in das Endlager Konrad vorgesehen sind. Die Betrachtung von potentiellen Absturzszenarien ist ein grundlegender und zentraler Bestandteil der Sicherheitsnachweise zur Auslegung der verschiedenen endlagergängigen Behälter- und Containertypen gegen mechanische Störfallbelastungen. Für dünnwandige Stahlblechcontainer existierten bislang keine sicherheitstechnischen Untersuchungen, die auf numerischen Bewertungsmethoden basieren und eine Bewertung der vorhandenen Sicherheitsreserven hinsichtlich der mechanischen Integrität ermöglichen. Daraus resultierte die Motivation, ein verifiziertes Finite-Elemente-Modell eines repräsentativen Referenzcontainers zu entwickeln, das das dynamische Verformungs- sowie duktile Schädigungs- und Versagensverhalten in numerischen Simulationen von dynamischen Lastfällen physikalisch mit der erforderlichen Güte beschreibt. Duktile Schädigungs- und Versagensvorgänge metallischer Werkstoffe gehen grundsätzlich mit großen plastischen Dehnungen einher und führen somit unweigerlich zu der Notwendigkeit der Diskussion von plastischer Instabilität und damit verknüpften Lokalisierungseffekten, die einen wesentlichen Einfluss auf die Entwicklung des lokalen Beanspruchungszustands haben. Für die schädigungsmechanische Materialmodellierung folgt hieraus das grundsätzliche Erfordernis der korrekten Berücksichtigung des Instabilitätsbeginns, der in der Regel dehnratenunabhängig angenommen wird. Für dynamische Randbedingungen ist der werkstoffspezifische Einfluss der Dehnrate auf das Einsetzen der Lokalisierung jedoch nicht uneingeschränkt vernachlässigbar, so dass im Rahmen dieser Arbeit ein theoretischer Ansatz ausgearbeitet wird, der die plastische Instabilität dehnratenabhängiger Werkstoffe anhand des zeit- und ortsabhängigen Dehnungsgradienten im einachsigen Zugversuch diskutiert. Darüber hinaus ist für eine hinreichend genaue Materialmodellierung neben der korrekten Prognose des Instabilitätsbeginns auch die korrekte Beschreibung des Verformungsverhaltens jenseits der Gleichmaßdehnung notwendig. Zu diesem Zweck wird in dieser Arbeit eine konstitutive Beziehung entwickelt, die sowohl unter Berücksichtigung der plastischen Instabilität als auch unter der Beachtung von ver- sowie entfestigenden Einflussfaktoren der dynamischen Plastizität formuliert werden kann. Insgesamt wird eine praxistaugliche Bewertungsmethode der mechanischen Integrität dünnwandiger Stahlblechcontainer unter Störfallbedingungen auf Basis expliziter dynamischer Simulationen erarbeitet, die die komplexen duktilen Schädigungs- und Versagensmechanismen dehnratenabhängiger Werkstoffe berücksichtigt. Mit der zur Simulation von Fallversuchen entwickelten numerischen Modellbildung und den zur Verifizierung entsprechend mit Testcontainern im Originalmaßstab durchgeführten Fallversuchen wird nachgewiesen, dass anhand des Finite-Elemente-Modells eines repräsentativen Referenzcontainers zum einen eine quantitativ belegte Bestimmung ungünstiger Fallorientierungen hinsichtlich maximaler Verformungen und zum anderen eine realistische Abbildung des duktilen Versagensverhaltens ermöglicht wird. Damit können tatsächlich vorhandene Sicherheitsreserven bei potentiell zu unterstellenden Behälterabstürzen quantitativ aufgezeigt und zukünftig eine verbesserte sicherheitstechnische Beurteilung von Stahlblechcontainern im Fallversuch bereitgestellt werden. Damit leistet die vorliegende Arbeit einen wichtigen Beitrag für die Bewertung von Sicherheitsnachweisen von Endlagerbehältern für radioaktive Abfälle und trägt dazu bei, den langfristigen Schutz von Mensch und Umwelt vor Schäden durch radioaktive Stoffe zu gewährleisten. N2 - The subject of the present work is the provision of explicit numerical simulations of drop tests with thin-walled sheet steel containers, which are intended as repository containers for radioactive waste with negligible heat generation, i.e. low and intermediate level waste, for shipment to the Konrad repository. The consideration of potential crash scenarios is a fundamental and central component of the safety analyses for the design of the various types of casks and containers suitable for final disposal against mechanical accident loads. For thin-walled sheet steel containers, no safety investigations based on numerical assessment methods existed so far that would allow an evaluation of the existing safety reserves with regard to mechanical integrity. This resulted in the motivation to develop a verified finite element model of a representative reference container that physically describes the dynamic deformation and ductile damage and failure behaviour in numerical simulations of dynamic load cases with the required quality. Ductile damage and failure processes of metallic materials are fundamentally accompanied by large plastic strains and thus inevitably lead to the need to discuss plastic instability and associated localisation effects, which have a significant influence on the development of the local stress state. For damage-mechanical material modelling this results in the fundamental requirement of correctly considering the onset of instability, which is usually assumed to be strain-rate independent. For dynamic boundary conditions, however, the material-specific influence of the strain rate on the onset of localisation cannot be neglected without restriction, so that a theoretical approach is elaborated within the scope of this work that discusses the plastic instability of strain-rate-dependent materials on the basis of the time- and location-dependent strain gradient in the uniaxial tensile test. Furthermore, for a sufficiently accurate material modelling, besides the correct prediction of the onset of instability, the correct description of the deformation behaviour in the postcritical region, i.e., beyond the uniform strain, is necessary. For this purpose, a constitutive relationship is developed in this work, which can be formulated both under consideration of the plastic instability as well as under consideration of hardening as well as softening influencing factors of the dynamic plasticity. Overall, a practical assessment method of the mechanical integrity of thin-walled sheet steel containers under accident conditions is developed based on explicit dynamic simulations, which takes into account the complex ductile damage and failure mechanisms of strain rate-dependent materials. With the numerical modelling developed for the simulation of drop tests and the drop tests carried out accordingly with full-scale test containers for verification, it is demonstrated that, on the basis of the finite element model of a representative reference container, on the one hand a quantitatively proven determination of unfavourable drop orientations with regard to maximum deformations and, on the other hand, a realistic representation of the ductile failure behaviour is made possible. This allows it to quantitatively demonstrate actually existing safety reserves in case of potential container crashes and to provide an improved safety assessment of sheet steel containers in drop tests in the future. This work thus makes an important contribution to the evaluation of safety verifications of final storage containers for radioactive waste and helps to ensure the long-term protection of humans and the environment from damage caused by radioactive substances. KW - FEM KW - Dynamische Plastizität KW - Plastische Instabilität KW - Duktile Schädigung KW - Endlager Konrad PY - 2024 DO - https://doi.org/10.14279/depositonce-21874 SP - 1 EP - 188 PB - DepositOnce CY - Berlin AN - OPUS4-61581 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Elahi, Seyed Ahmad A1 - Mehri Sofiani, F. A1 - Chaudhuri, Somsubhro A1 - Balbin, J.A. A1 - Larossa, N.O. A1 - De Waele, Wim T1 - A numerical study on fatigue strength degradation due to pitting corrosion of S355 structural steel in a marine environment N2 - This study investigates the influence of pitting corrosion on the fatigue strength of S355 steel, commonly used in offshore wind support structures. A short crack microstructural model is employed to estimate the degraded fatigue strength, effectively capturing the physics of the problem with minimal input parameters. Material characterization tests provide the key mechanical properties of S355 steel. A parametric analysis is used to examine the effects of pit shape, size, and aspect ratio. A generic relationship is identified between degraded fatigue strength and pit size for various pit aspect ratios. A sensitivity analysis reveals that the pit aspect ratio significantly influences fatigue strength, with sharper pits leading to greater reductions. The threshold stress intensity factor has a moderate effect, while in-air fatigue strength and grain size have minimal impacts. A case study is performed to evaluate the fatigue strength degradation of S355 steel exposed to the North Sea environment. Findings indicate that the most severe degradation occurs in the initial years of exposure, with the degradation rate declining over time. The results align well with experimental data, offering a robust framework for assessing structural integrity in a marine environment. KW - Fatigue strength KW - Corrosion fatigue KW - Pitting corrosion KW - Short crack KW - Micromechanical model KW - S355 structural steel PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2025.109669 SN - 1873-1961 VL - 177 SP - 1 EP - 21 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-63062 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lüders, C. A1 - Kalinka, Gerhard A1 - Li, Wei A1 - Sinapius, M. A1 - Wille, T. T1 - Experimental and numerical multiscale approach to thermally cycled FRP N2 - Due to the different thermal expansion of the constituent materials, cyclic thermal loading of FRP induces alternating stresses in the material at two scales: at the micro scale (level of fibre–matrix-interaction) and at the macro scale (level of the multidirectional laminate). Especially the micro scale effect is not comprehensively investigated yet. Additionally, computational investigations mostly neglect this effect due to the homogenous modelling of the composite material. As this effect is assumed to significantly contribute to the fatigue of FRP at thermal loads, the present paper suggests an experimental and numerical multiscale approach including Experiments at the different involved material scales to separately observe the effects acting at these scales. The approach also includes numerical modelling for each scale to complement the knowledge gained from the Experiments and to create a basis for the consideration of the micro effect even in macroscopic fatigue models treating homogeneous modelled composites. The main focus of the contribution is to bring the overall Approach up for discussion, rather than to present the multiscale modelling details. KW - Fatigue KW - Thermal cycling KW - Fibre reinforced plastic KW - Cryogenic KW - Carbon Fibre KW - Epoxy Resin PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.112303 SN - 0263-8223 VL - 244 SP - 112303 PB - Elsevier Ltd. CY - Niederlande AN - OPUS4-50844 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Cheng-Chieh A1 - Weisbrich, S. A1 - Burger, M. A1 - Neitzel, F. ED - Zemčík, R. T1 - A four-point bending test apparatus for measurement- and model-based structural analysis N2 - By means of a small-scale truss bridge, the ability of the Measurement- and Model-based Structural Analysis to detect and localise damage was examined in. Although there was no noteworthy difficulty in detecting damage, it turned out that damage localisation responds sensitively to systematic influences, i.e. non-modelled properties of the mechanical model. Therefore, another experiment is being conducted to re-examine the Measurement- and Model-based Structural Analysis. For this purpose, the bending test is carried out as it has been already theoretically respectively numerically discussed in. In this attempt, the systematic influences such as residual stress are kept as low as possible. T2 - 36th Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Pilsen, Czech Republic DA - 24.09.2019 KW - Damage detection KW - Adjustment calculation KW - Finite element method KW - Integrated analysis PY - 2020 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785320326432 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.04.028 SN - 2214-7853 VL - 32 IS - 2 SP - 156 EP - 161 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-51551 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gebhardt, M. A1 - Manolakis, I. A1 - Chatterjee, A. A1 - Kalinka, Gerhard A1 - Deubener, J. A1 - Pfnür, H. A1 - Chakraborty, S. A1 - Meiners, D. T1 - Reducing the raw material usage for room temperature infusible and polymerisable thermoplastic CFRPs through reuse of recycled waste matrix material N2 - In this work, a closed loop recycling process is investigated, which allows polymerised bulk thermoplastic matrix (Elium 150) from production waste (also referred to as recyclate) to be reused as additive in composite manufacturing by vacuum assisted resin infusion (VARI) of virgin Elium 150 monomer. It is shown that this process can save up to 7.5 wt% of virgin material usage in each processing cycle. At the same time, the thermal stability and stiffness of the composite increases with the proportion of recyclate introduced. Contemporarily, the shear and bending properties have also been observed to improve. Gel permeation chromatography (GPC) showed that the changes observed are due to an increase in molecular weight with the recyclate content. In particular, a correlation between the molecular weight and the shear properties of the composite was discovered using single fibre push-out tests. KW - Mechanical properties KW - Recycling KW - Carbon fibres KW - Fibre/matrix bond PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2021.108877 SN - 1359-8368 VL - 216 SP - 108877 PB - Elsevier Ltd. CY - Niederlande AN - OPUS4-52711 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kindrachuk, Vitaliy A1 - Klunker, Andre T1 - Phase field modeling of Hertzian cone cracks under spherica indentation N2 - A phase field model of brittle fracture has been developed to simulate the Hertzian crack induced by penetration of a rigid sphere to an isotropic linear-elastic half-space. The fracture formation is regarded as a diffusive field variable, which is zero for the intact material and unity if there is a crack. Crack growth is assumed to be driven by a strain invariant. The numerical implementation is performed with the finite element method and an implicit time integration scheme. The mechanical equilibrium and the phase field equations are solved in a staggered manner, sequentially updating the displacement field and the phase field variable. Numerical examples demonstrate the capability of the model to reproduce the nucleation and growth of the Hertzian cone crack. KW - Hertzian cracks KW - Phase field model KW - Contact mechanics PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1007/s11223-021-00251-9 VL - 52 IS - 6 SP - 967 EP - 974 AN - OPUS4-52276 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Thuy, Maximilian T1 - Influence of molecular orientation on the environmental stress cracking resistance N2 - Molecular orientation has a significant effect on the material properties of polymers. Preferential orientation of the microstructure (polymer chains or crystallites) in a specific direction or plane often enhances the material properties, especially if the high-strength covalent bonds are primarily exposed to loads instead of the weaker van der Waals bonds. However, the orientation-dependent microstructure and its mechanical behavior is in general already well understood by many scientific studies [1-3]. Isotropic materials are frequently required for an intrinsic material characterization without prevailing processing-induced properties, as is the case for Full Notch Creep Test (FNCT) [4] addressing environmental stress cracking (ESC) in high-density polyethylene (PE-HD) [5, 6]. Since ESC is one of the major limiting issues for long-term performance of PE-HD pipes and containers [7], which in contrast have a production-related preferential orientated microstructure due to extrusion or extrusion blow molding, it is important to additionally investigate the ESC resistance of such anisotropic microstructure. Investigations of the slow crack growth (SCG) with respect to the molecular orientation generally obtain a factor of 1.2 up to 4.7 between crack growth perpendicular to the extrusion direction and crack growth parallel to the extrusion direction 8. Based on FNCT investigations with an aqueous detergent solution as environmental medium, hot pressed sheets with isotropic morphology are compared with extruded sheets from which specimens with different orientation angles are taken. However, the time to failure obtained by FNCT is also significantly influenced by the different cooling conditions under which the final morphology is formed. The tendency of the specimen to fail due to ESC is investigated as a function of environmental medium temperature. For a more detailed analysis of the affecting parameters in the manufacturing process, the ESC resistance is discussed considering the differences in crystallinity as revealed by thermal analysis. T2 - 36th International Conference of the Polymer Processing Society CY - Montreal, Canada DA - 26.09.2021 KW - Environmental stress cracking KW - Orientation-dependent microstructure KW - High-density polyethylene KW - Full Notch Creep Test PY - 2021 AN - OPUS4-53399 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bergant, M. A1 - Werner, Tiago A1 - Madia, Mauro A1 - Yawny, A. A1 - Zerbst, Uwe T1 - Short crack propagation analysis and fatigue strength assessment of additively manufactured materials: An application to AISI 316L N2 - This paper presents the application of short crack propagation models based on the cyclic R-curve for assessing the fatigue strength of additively manufactured (AM) materials containing fabrication defects. Chapetti’s and IBESS models were implemented in combination with Murakami’s √area parameter, considering recently published data on laser powder bed fusion processed AISI 316L stainless steels. Estimated S-N curves and Kitagawa-Takahashi diagrams predict fairly well the experimental data, especially the origin of the failure from internal or surface defects. These results provide an indication that the methods based on the cyclic R-curve constitute suitable tools for fatigue behavior assessment of AM materials. KW - AM 316L stainless steel KW - Cyclic R-curve KW - Chapetti’s and IBESS model KW - S-N curve KW - Kitagawa-Takahashi diagram PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2021.106396 VL - 151 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-53082 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schork, B. A1 - Zerbst, Uwe A1 - Kiyak, Yusuf A1 - Kaffenberger, M. A1 - Madia, Mauro A1 - Oechsner, M. T1 - Effect of the parameters of weld toe geometry on the FAT class as obtained by means of fracture mechanics-based simulations N2 - The fracture mechanics-based IBESS approach is applied to the determination of FAT classes of butt welds with crack Initiation along the weld toe. The aim is an investigation of the effect of the geometrical parameters toe radius, flank angle, reinforcement and secondary notches such as roughness or undercuts. The influence of these parameters is discussed both individually and in combination; however, excluding statistical distributions of them and the material data. The results, when compared with conventional FAT classes for butt welds, are encouraging with respect to a potential contribution of IBESS to the discussion of more advanced quality criteria for welds. To that purpose, demands for further research are proposed. KW - Fracture mechanics KW - Weld toe geometry KW - Fatigue crack initiation KW - FAT class approach PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1007/s40194-020-00874-7 IS - 64 SP - 925 EP - 936 PB - Springer AN - OPUS4-53079 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schulz, Wencke T1 - Effect of corrosive atmosphere on the oxidation behavior of CrMnFeCoNi and CrCoNi alloys N2 - High- and medium-entropy alloys (HEAs and MEAs) constitute a new class of materials. Those with a face-centered cubic (fcc) structure from the Cr-Mn-Fe-Co-Ni system have excellent mechanical properties and are considered for high-temperature applications since diffusion in these alloys was reported to be sluggish. However, their corrosion resistance at high temperatures must still be evaluated to further qualify them for such kinds of applications. Various groups studied the oxidation behavior of HEAs and MEAs under (dry) laboratory and artificial air as well as CO2/CO mixtures in different temperature ranges. Adomako et al. carried out oxidation tests in dry air between 800 °C and 1000 °C for 24 h in equiatomic CrCoNi, CrMnCoNi, and CrMnFeCoNi alloys. The authors showed that CrCoNi exhibits the best corrosion resistance at 800 °C due to the formation of a protective Cr2O3 layer. The matrix below the oxide scale was reported to be correspondingly depleted in Cr. It was further shown that the addition of Mn and Fe to CrCoNi changes the phase composition of the oxide scale at 800 °C. A Mn2O3 layer was grown during oxidation on CrMnCoNi and CrMnFeCoNi and a Cr2O3 scale was formed at the matrix/oxide scale interface. Beneath these oxide layers, Mn- and Cr-depleted zones were detected. These phase morphologies demonstrate the inward diffusion of oxygen and outward diffusion of Cr and Mn resulting in the formation of Cr2O3 and Mn2O3. In the present study, the corrosion resistance of CrMnFeCoNi and CrCoNi were confirmed and additionally characterized under further oxidizing atmospheres at 800 °C including Ar-2 Vol.% O2, Ar-2 Vol.% H20, and Ar-2 Vol.% SO2 mixtures. T2 - 10th International Symposium on High-Temperature Corrosion and Protection of Materials CY - Online meeting DA - 28.03.2021 KW - High-entropy alloys KW - High-temperature corrosion KW - Chromium oxide KW - Manganese oxide PY - 2021 AN - OPUS4-53143 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Xu, C. A1 - Battig, Alexander A1 - Schartel, Bernhard A1 - Siegel, R. A1 - Senker, J. A1 - von der Forst, I. A1 - Unverzagt, C. A1 - Agarwal, S. A1 - Möglich, A. A1 - Greiner, A. T1 - Investigation of the Thermal Stability of Proteinase K for the Melt Processing of Poly(L‑lactide) N2 - The enzymatic degradation of aliphatic polyesters offers unique opportunities for various use cases in materials science. Although evidently desirable, the implementation of enzymes in technical applications of polyesters is generally challenging due to the thermal lability of enzymes. To prospectively overcome this intrinsic limitation, we here explored the thermal stability of proteinase K at conditions applicable for polymer melt processing, given that this hydrolytic enzyme is well established for its ability to degrade poly(L-lactide) (PLLA). Using assorted spectroscopic methods and enzymatic assays, we investigated the effects of high temperatures on the structure and specific activity of proteinase K. Whereas in solution, irreversible unfolding occurred at temperatures above 75−80 °C, in the dry, bulk state, proteinase K withstood prolonged incubation at elevated temperatures. Unexpectedly little activity loss occurred during incubation at up to 130 °C, and intermediate levels of catalytic activity were preserved at up to 150 °C. The resistance of bulk proteinase K to thermal treatment was slightly enhanced by absorption into polyacrylamide (PAM) particles. Under these conditions, after 5 min at a temperature of 200 °C, which is required for the melt processing of PLLA, proteinase K was not completely denatured but retained around 2% enzymatic activity. Our findings reveal that the thermal processing of proteinase K in the dry state is principally feasible, but equally, they also identify needs and prospects for improvement. The experimental pipeline we establish for proteinase K analysis stands to benefit efforts directed to this end. More broadly, our work sheds light on enzymatically degradable polymers and the thermal processing of enzymes, which are of increasing economical and societal relevance. KW - Enzymatic degradation KW - Poly(L‑lactide) KW - Polyesters KW - biodegradation PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1021/acs.biomac.2c01008 SN - 1525-7797 SN - 1526-4602 VL - 23 IS - 11 SP - 4841 EP - 4850 PB - ACS Publications AN - OPUS4-56292 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Guerra, E. S. S. A1 - Silva, B. L. A1 - Melo, J. D. D. A1 - Kalinka, Gerhard A1 - Barbosa, A. P. C. T1 - Microscale evaluation of epoxy matrix composites containing thermoplastic healing agent N2 - Among the strategies to produce healable thermosetting systems is their modification by the addition of thermoplastic particles. This work investigates the influence of poly(ethylene-co-methacrylic acid) (EMAA) on fibermatrix interfacial properties of a glass fiber reinforced epoxy matrix composite. Epoxy-EMAA interactions were evaluated using differential scanning calorimetry (DSC) and infrared spectroscopy. The effects of EMAA on the epoxy network formation were evidenced by changes in glass transition temperature, cure kinetics and alteration of chemical groups during cure. Interfacial shear strength (IFSS) measurements obtained by single fiber pull-out tests indicate similar interfacial properties for pure and EMAA modified epoxy. Additionally, the potential for self-healing ability of an EMAA modified epoxy was demonstrated. However, IFSS after a healing cycle for the EMAA modified epoxy was lower as compared to the pure epoxy, because of the lower fiber-EMAA interfacial shear strength. So, thermoplastic healing agents has not only to fill cracks in the matrix material, but also have to be optimized regarding its interface properties to the reinforcing fibers. KW - Interfacial strength KW - Fiber/matrix bond KW - Self-healing KW - Polymer-matrix composites (PMC) PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2022.109843 SN - 0266-3538 VL - 232 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier Ltd. CY - Niederlande AN - OPUS4-56379 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bordeenithikasem, Punnathat A1 - Carpenter, Kalind C. A1 - Hofmann, Douglas C. A1 - White, Victor E. A1 - Yee, Karl Y. A1 - Rizzardi, Quentin A1 - Maher, Jacob A1 - Maaß, Robert T1 - Miniaturized bulk metallic glass gripping structures for robotic mobility platforms N2 - Advancements in bulk metallic glass thermoplastic forming unleash the potential to fabricate microscale metallic features with unparalleled precision and durability, i.e. microspine gripping structures for mobility platforms on planetary or in-space robots. Four designs of grippers were fabricated and rigorously tested. Coefficient of friction on four test surfaces were measured and compared to SiC paper and Velcro. The hardness and elasticity of the bulk metallic glasses make them a game-changer in the field, offering a superior alternative to conventional nonmetallic grippers. KW - Bulk metallic glasses KW - Thermoplastic forming KW - Mobility KW - Microspine PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2024.03.040 SN - 0094-5765 VL - 219 SP - 399 EP - 407 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam, Niederlande AN - OPUS4-60182 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bettge, Dirk T1 - Merkmale von alltäglichen Brüchen und wie wir daraus lernen können N2 - Schadensfälle aus dem Alltag erscheinen oft simpel, sind im Detail aber meist komplexer als erwartet und eröffnen die Möglichkeit, Merkmale zu studieren, Aufnahmetechniken und Bildbearbeitung zu optimieren und die Erfahrungen am Ende ohne Restriktionen weiter zu vermitteln. Beispielsweise verändern sich die mikroskopischen Merkmale von Schwingrissen über ihren Verlauf oft deutlich. Dies hängt von der Art des Werkstoffs und von den Beanspruchungsbedingungen ab. Die Bruchmerkmale werden schließlich systematisch dargestellt und ein Datensatz für die Fraktographische online-Datenbank der DVM/DGM AG Fraktographie erstellt, die fachöffentlich einsehbar ist. T2 - Metallographietagung 2024 CY - Berlin, Germany DA - 18.09.2024 KW - Fraktographie KW - Schadensanalyse PY - 2024 AN - OPUS4-61239 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - KorroPad - Vom Schadensphänomen zur Prüfmethode für Forschung und betriebliche Anwendung N2 - Eine Erfolgsgeschichte von der praktischen Umsetzung von Forschungsergebnissen für Entwicklung einer Prüfmethode. T2 - GfKORR Jahrestagung - Aktuelles aus der Korrosionsforschung - Nutzen und praktische Anwendungen CY - Frankfurt a. M., Germany DA - 08.11.2022 KW - Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - KorroPad KW - Korrosionsprüfung PY - 2022 AN - OPUS4-56204 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schraa, Lucas A1 - Rodricks, Carol A1 - Kalinka, Gerhard A1 - Roetsch, Karl A1 - Scheffler, Christina A1 - Sambale, Anna A1 - Uhlig, Kai A1 - Stommel, Markus A1 - Trappe, Volker T1 - Characterisation and Modelling of the Fibre-Matrix Interface of Short Fibre Reinforced Thermoplastics using the Push-Out Technique N2 - This study investigates the suitability of the single fibre push-out (SFPO) test for the determination of the interfacial shear strength (IFSS) of injection moulded short fibre reinforced thermoplastics. It includes a detailed description of the required sample preparation steps and the boundary conditions of the SFPO setup. Experimental SFPO tests were carried out on PA66 GF, PPA GF35 and PA6 GF50 materials. Furthermore, a finite element model was set up to simulate the behaviour of these materials during this test. The numerical results showed that the inhomogeneous stress distribution in the fibre-matrix interphase during the test causes the measured apparent IFSS to underestimate the true strength of the interphase. The simulations put the experimental results into perspective and provide valuable information for the further development of the test setup. This study therefore not only provides new insights into the interphase strength of injection moulded short fibre reinforced thermoplastics, but also an insight into local load conditions during testing and thus an indication of the true IFSS. KW - GFRP KW - Interface KW - fibre matrix bond KW - single fibre push-out PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-626087 DO - https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2025.112317 SN - 1879-1069 VL - 297 SP - 1 EP - 8 PB - Elsevier Ltd. CY - Niederlande AN - OPUS4-62608 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duarte, Larissa A1 - Madia, Mauro A1 - Zerbst, Uwe T1 - The use of effective fatigue crack propagation data obtained at closure-free conditions for component assessment N2 - The knowledge of fatigue crack propagation data in terms of their effective values is important for a conservative and safe life assessment of components subjected to cyclic loading. To overcome issues related to the precise consideration of the crack-closure effects on experimental data obtained at small R ratios, closure-free data have been obtained at R ≈ 0.8 by different experimental procedures. The statistical analysis of the intrinsic fatigue crack propagation threshold obtained experimentally has shown a small data scatter and good agreement between procedures. When compared with effective values obtained from analytical corrections of closure-affected data, the data obtained at R ≈ 0.8 should lead to a conservative life estimation. T2 - 43rd International Conference on Materials Mechanics CY - Sani, Greece DA - 05.06.2022 KW - Component assessment KW - Effective crack propagation data KW - Experimental procedure KW - Crack-closure PY - 2022 SP - 104 EP - 108 AN - OPUS4-56851 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Drago, Claudia T1 - Sweetening the (microplastics) pill: PET tablets (1-100µm) as candidate reference material for the validation of microplastics measurement N2 - The lack of validation and standard procedures in microplastics studies has led to the inability to compare and harmonise data from different analytical methods, laboratories and time scales. To monitor and regulate exposure to microplastics in the environment and in food for human health, it is crucial to ensure their comparability and to validate the analytical methods used in microplastics studies. Monitoring microplastics requires complex approaches for accurate determination otherwise it can lead to an over- or underestimation in environmental and food-relevant matrices. Moreover, to support the need of reliable measurement required by the European legislation directive on drinking water (EU 2020/2184) or the revision of the urban waste water directive, which will be finalised in 2024 the production and validation of polymeric reference materials with environmentally relevant concentrations, irregular shapes, defined aging status and different sizes is essential. The production of reference material with acceptable uncertainties in homogeneity need to be balanced, considering the low microplastics concentrations detected in the environment and in food. The aim of the project PLASTICTRACE and of this study, is to propose a “easy-to-use PET tablet ” (PET particle size mainly 1-100 µm) for routine applications as a candidate general reference material for detection methods. Batches of water-soluble matrix containing different concentrations of PET powder were produced. Results of imaging and counting methods (SEM, Laser diffraction), including production´s challenges; together with thermo-analytical methods (TED-GC/MS and Py-GC/MS) and vibrational spectroscopy (µ-Raman and µ-FTIR), will be presented. These data are useful to assess homogeneity and stability of the particles over time according to ISO 33405:2024. In addition, we will show some insights on the application of the PET-tablets in complex matrices, as milk powder and suspended solid from surface water, that could be easily used for routine microplastics analysis. T2 - MICRO 2024 CY - Arrecife, Spain DA - 23.09.2024 KW - Microplastics KW - Reference materials KW - Polymer 3R KW - TED-GC/MS PY - 2024 AN - OPUS4-61274 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bulling, Jannis A1 - Jurgelucks, B. A1 - Prager, Jens A1 - Walther, A. T1 - Modellierung und Validierung eines inversen Verfahrens zur Schadensrekonstruktion mittels Lamb-Wellen im Ultraschallbereich N2 - Das Ausbreitungsverhalten geführter Ultraschallwellen ermöglicht die großflächige Prüfung von Platten und schalenförmigen Bauteilen wie Rohren und Laminaten auf Fehlstellen von wenigen Prüfpunkten aus. Während die beschränkte Divergenz der geführten Wellen die Ultraschallprüfung begünstigt, erschwert das dispersive und multimodale Verhalten der Lamb-Wellen die Auswertung der Ultraschallsignale. Die dispersive und multimodale Wellenausbreitung verkompliziert die Bestimmung der Fehlerposition bei der Auswertung der Geschwindigkeiten einzelner Wellenpakete. Zudem ist es herausfordernd, einen einfachen Zusammenhang zwischen den Reflexionen der Fehlstelle und deren Größe und Form herzustellen. Eine Möglichkeit zur genauen Bestimmung der Fehlerposition und -geometrie bietet der direkte Vergleich der Messsignale mit den Signalen aus einem Simulationsmodell. Die Nachbildung des Schadens im Simulationsmodell stellt ein inverses Problem dar, das iterativ gelöst werden kann, indem ein Vorwärtsmodell immer weiter optimiert wird. Klassische Ansätze wie die Finite Elemente Methode (FEM) sind für die Simulation von Ultraschallwellen aufgrund der kleinen Wellenlängen im Vergleich zur Bauteilgröße meist ineffizient. Aus diesem Grund basiert das vorgestellte Vorwärtsmodell auf der semi-analytischen Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM), die große Teile der Wellenausbreitung analytisch berechnet. In diesem Beitrag wird die Validierung des zweidimensionalen Modells an Platten mit einer rechteckigen Nut als Ersatzfehler präsentiert und es werden erste Schritte zur Validierung von 3D-Modellen vorgestellt. T2 - DAGA 2024 CY - Hannover, Germany DA - 18.03.2024 KW - Geführter Ultraschall KW - Inverse Verfahren KW - SBFEM PY - 2024 UR - https://www.dega-akustik.de/publikationen/online-proceedings SP - 644 EP - 647 AN - OPUS4-60212 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kalinka, Gerhard T1 - Moderne Faserverbundwerkstoffe – Reparatur und Recycling N2 - Der Vortrag beschreibt Aktivitäten der BAM zur Reparatur von Rotorblättern von Windkraftanlagen sowie ein Konzept zum Recycling by Design für faserverstärkte Kunststoffe T2 - Reparaturgerechtes Produktdesign CY - Potsdam, Germany DA - 06.11.2024 KW - GFRP KW - Rotorblätter KW - Reparatur KW - Recycling KW - Composites PY - 2024 AN - OPUS4-61533 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mishmastnehi, Moslem A1 - Stawski, Tomasz M. A1 - Eftekhari, Negar A1 - Schneider, Kathrin P. A1 - Vaccaro, Carmela A1 - Aghajani, Iman A1 - Grbanovic, Ana Marija A1 - Korn, Lorenz T1 - Unveiling the craftsmanship and knowledge behind iranian stuccoes (11th–14th centuries): New insights from an archaeometric perspective N2 - Gypsum-based stucco decorations of 47 monuments in Iran, from the Seljuq to the Ilkhanid period (11th-14th centuries), were studied by multimodal analytical methods, including X-ray diffraction, X-ray fluorescence, scanning electron microscopy and image analysis to evaluate their composition properties. The assessment of results shows that stucco masters in those periods exerted control over the setting process of the gypsum-paste and its microstructure by adjusting water-to-plaster ratio, fine-clay addition, and by means of mechanical processing. Furthermore, the presence of anhydrite in the composition of stucco decorations located in the hot-desert climate of Iran provides evidence for the probability of gypsum-anhydrite transition, which has technical and preservation consequences for this less-investigated type of cultural materials. KW - Gypsum KW - Diffraction KW - Anhydrite KW - Calcium sulfate PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-628406 DO - https://doi.org/10.1016/j.jas.2025.106199 SN - 1095-9238 VL - 177 SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-62840 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kalinka, Gerhard T1 - Recycling von Faserverbundwerkstoffen N2 - Der Vortrag beschreibt Aktivitäten der BAM zum Recycling von carbonfaser-verstärkten Verbundwerkstoffen. T2 - Fachdialog Recycling von Windenergieanlagen CY - Berlin, Germany DA - 23.09.2024 KW - Polymer Matrix Composite KW - Carbon Fibres KW - Recycling KW - Pyrolysis KW - Recycling by Design PY - 2024 AN - OPUS4-61536 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -