TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja T1 - Digitale Umweltsimulation am Beispiel der Photooxidation von Polymeren T2 - Umwelteinflüsse erfassen, simulieren, bewerten. Handbuch der 52. Jahrestagung der GUS N2 - Die Umweltwirkungen auf ein Material werden als Überlapp der Funktionskurven von Materialempfindlichkeit und einwirkenden Umweltparametern betrachtet. Wenn entweder die Empfindlichkeit oder die Beanspruchungen Null sind, ergibt sich auch keine Umweltwirkung und bei beidseitig Werten größer Null das jeweilige Produkt der beiden. Die Akkumulation der nicht-reversiblen Effekte über die Zeit und allen Eigenschaftsänderungen entspricht der Alterung des Materials für den jeweiligen Expositionszeitraum. Die digitale Umweltsimulation gliedert sich hier in drei Teilaspekte. Ein erster, rein materialwissenschaftlicher Teil hat die Aufgabe, alle relevanten Materialempfindlichkeiten experimentell zu quantifizieren. Ein zweiter – unter Umständen numerischer Teil – hat die Aufgabe, das Bauteil und seine Einbaulage zu digitalisieren und aus den makroskopischen Umgebungsbedingungen die relevanten mikroklimatischen Umweltparameter für alle Oberflächen- oder Volumenelemente zu bestimmen. In einem dritten Teil werden die Einwirkungen über den betrachteten Zeitraum berechnet und kumuliert. Dieses Konzept, das auf den so genannten Expositions-Reaktions-Funktionen (ERF) basiert, wird an Beispielen der Photoxidation erläutert. Dieses Vorgehen wurde schon beim ViPQuali-Projekt als Numerische Umweltsimulation umgesetzt. Überprüft werden muss das Modell unbedingt an einer realitätsnahen Validierungsbeanspruchung. Hier werden die ermittelten ERFs mit über den kompletten Beanspruchungszeitraum geloggten Umweltparametern gekoppelt, um die berechnete mit der experimentell erfahrenen Alterungswirkung zu vergleichen. Nur so kann sichergestellt sein, dass alle für die Anwendungsumgebung relevanten Materialempfindlichkeiten einbezogen wurden. T2 - 52. Jahrestagung der GUS CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 26.03.2024 KW - UV KW - Polymer 3R KW - Bewitterung KW - Bestrahlung PY - 2024 SN - 978-3-9826129-0-4 SP - 31 EP - 40 PB - Gesellschaft für Umweltsimulation e.V. CY - Pfinztal (Berghausen) AN - OPUS4-59830 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Digitale Umweltsimulation am Beispiel der Photooxidation von Polymeren N2 - Die Umweltwirkungen auf ein Material werden als Überlapp der Funktionskurven von Materialempfindlichkeit und einwirkenden Umweltparametern betrachtet. Wenn entweder die Empfindlichkeit oder die Beanspruchungen Null sind, ergibt sich auch keine Umweltwirkung und bei beidseitig Werten größer Null das jeweilige Produkt der beiden. Die Akkumulation der nicht-reversiblen Effekte über die Zeit und allen Eigenschaftsänderungen entspricht der Alterung des Materials für den jeweiligen Expositionszeitraum. Die digitale Umweltsimulation gliedert sich hier in drei Teilaspekte. Ein erster, rein materialwissenschaftlicher Teil hat die Aufgabe, alle relevanten Materialempfindlichkeiten experimentell zu quantifizieren. Ein zweiter – unter Umständen numerischer Teil – hat die Aufgabe, das Bauteil und seine Einbaulage zu digitalisieren und aus den makroskopischen Umgebungsbedingungen die relevanten mikroklimatischen Umweltparameter für alle Oberflächen- oder Volumenelemente zu bestimmen. In einem dritten Teil werden die Einwirkungen über den betrachteten Zeitraum berechnet und kumuliert. Dieses Konzept, das auf den so genannten Expositions-Reaktions-Funktionen (ERF) basiert, wird an Beispielen der Photoxidation erläutert. Dieses Vorgehen wurde schon beim ViPQuali-Projekt als Numerische Umweltsimulation umgesetzt. Überprüft werden muss das Modell unbedingt an einer realitätsnahen Validierungsbeanspruchung. Hier werden die ermittelten ERFs mit über den kompletten Beanspruchungszeitraum geloggten Umweltparametern gekoppelt, um die berechnete mit der experimentell erfahrenen Alterungswirkung zu vergleichen. Nur so kann sichergestellt sein, dass alle für die Anwendungsumgebung relevanten Materialempfindlichkeiten einbezogen wurden. T2 - 52. Jahrestagung der GUS CY - Blankenloch, Germany DA - 26.03.2024 KW - Polymer 3R KW - UV KW - Bestrahlung KW - Bewitterung PY - 2024 AN - OPUS4-59831 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Zaghdoudi, M. A1 - Kömmling, Anja A1 - Jaunich, Matthias A1 - Wolff, Dietmar ED - Altenbach, H. ED - Hitzler, L. ED - Johlitz, M. ED - Merkel, M. ED - Öchsner, A. T1 - Analysis of Heterogeneous Ageing of HNBR O-Rings T2 - Lectures Notes on Advanced Structured Materials 2 N2 - Abstract Hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR) elastomer was thermo-oxidatively aged at different temperatures up to 150 °C. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), compression stress relaxation (CSR) and international rubber hardness degree (IRHD) microhardness were used to characterise the chemo-mechanical changes of HNBR O-rings during thermo-oxidative ageing. FTIR shows the development of carbonyl, methyl and ester groups but the nitrile content was not affected by ageing. The effect of sample geometry during CSR was investigated. CSR data were converted through integrated kinetic laws. The conversion has proven its sensibility to detect heterogeneous ageing. This was confirmed by the IRHD measure-ments across the section of O-rings. The influence of compression during ageing was assessed through IRHD measurements across the section of compressed and uncom-pressed aged O-rings. The DLO effect was more pronounced in compressed O-rings. By applying the model of Wise et al., theoretical IRHD and oxidation profiles were determined on the basis of IRHD experimental data of compressed O-rings. Good agreements between the experimental and the theoretical IRHD profiles in the core region were obtained. However, near the edge, the theoretical IRHD values were overestimated. KW - Ageing KW - Rubber seals KW - Stress relaxation KW - Modelling PY - 2024 SN - 978-3-031-49042-2 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-49043-9 SN - 1869-8433 SP - 331 EP - 348 PB - Springer Nature CY - Cham, Switzerland AN - OPUS4-59769 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 53, Heft 4 T2 - Amts- und Mitteilungsblatt 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 - GEN A1 - Goral, Milan A1 - Kömmling, Anja A1 - Probst, Ulrich A1 - Wossidlo, Peter A1 - Jaunich, Matthias A1 - Wolff, Dietmar A1 - Völzke, Holger T1 - Langzeitversuche über 10 Jahre an Federkern-Metalldichtungen mit Aluminium- bzw. Silberummantelungen T2 - JAHRBUCH Dichten. Kleben. Polymer. 2023 N2 - Federunterstützte Metalldichtungen mit Aluminium(Al)- oder Silber(Ag)-Ummantelung werden u.a. in Behältern für Wärme entwickelnde radioaktive Abfälle eingesetzt, da diese Dichtungen eine sehr gute Dichtheit gewährleisten sowie Langlebigkeit und Beständigkeit gegenüber erhöhten Temperaturen und radioaktiver Strahlung aufweisen. Auch wenn die Sicherheit solcher Behälter und der verwendeten Dichtungen vielfach belegt wurde, sind sie Gegenstand andauernder Forschung, etwa im Hinblick auf eine absehbar benötigte verlängerte Zwischenlagerdauer. Aus diesem Grund werden an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) im Fachbereich 3.4 „Sicherheit von Lagerbehältern“ seit über 20 Jahren Versuche an solchen Metalldichtungen durchgeführt. Dabei sollen zusätzliche Erkenntnisse hinsichtlich der Sicherheitsreserven der Dichtungen in unterstellten Störfallszenarien (axiale Bewegung des Deckelsystems bzw. Aufweitung der Nutgeometrie) und insbesondere detailliertere Erkenntnisse zum Langzeitverhalten gewonnen werden. KW - Federunterstützte Metalldichtungen KW - Transport- und Lagerbehälter für radioaktive Stoffe KW - Langzeitversuche KW - Alterung KW - Dichtheit KW - Leckagerate KW - Helium-Dichtheitsprüfung PY - 2023 VL - 2023 SP - 43 EP - 63 PB - ISGATEC GmbH CY - Mannheim AN - OPUS4-56399 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Goral, Milan A1 - Wolff, Dietmar A1 - Völzke, Holger T1 - Investigations of Aged Metal Seals for Interim Storage N2 - The storage of spent fuel and high level radioactive waste in Germany is performed in interim storage containers with double lid systems. The lids are bolted and equipped with metal seals (e.g. Helicoflex®) to ensure the safe enclosure of the inventory. The used metal seals have a layered structure consisting of three components as can be seen schematically in the cross-sectional view in Fig. 1. In the center a helical spring is positioned that is surrounded by two C-shaped jackets and is mainly responsible for generation of the required restoring force. The inner jacket is made of stainless steel and homogenizes the restoring force of the helical spring. The outer jacket is made of silver or aluminium which both are soft metals in comparison to the contact partners (lid and container body). During bolting of the lid to the container body the seal is compressed. The generated restoring force of the helical spring causes a plastic deformation of the outer jacket and adapts to the surfaces of the lid and the container body. Hence, leakage paths are closed and the sealing function is generated. Typical durations for existing interim storage licenses in Germany are 40 years, but it can be expected that they have to be extended to longer periods as a final repository will not be available before the end of the running licence periods. This extension of license periods requires a solid understanding of the long-term behaviour of the seals under storage conditions. To meet this challenge long-term investigations have been started at Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) in 2009. These tests focus on seals assembled in test flanges which are stored at temperatures ranging from room temperature to 150 °C for accelerated ageing. The aged seals are tested repeatedly after certain ageing steps and the leakage rate as indicator for sealing performance, the remaining seal force, and the useable resilience upon decompression are determined. In the poster an update on the performed investigations in respect to earlier publications (Grelle et al. 2019, Goral et al. 2023) will be given and the implications of the results for resilient long term safety will be presented. Additionally, a focus will be laid on the currently planned further investigations and the question “What is additionally needed for evaluation of an interim storage period extension in regard to the used metal seals?” will be addressed. T2 - safeND2023: Forschungssymposium des BASE CY - Berlin, Germany DA - 13.09.2023 KW - Metal seal KW - Interim storage KW - Ageing PY - 2023 AN - OPUS4-58568 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zaghdoudi, Maha A1 - Kömmling, Anja A1 - Jaunich, Matthias A1 - Wolff, Dietmar T1 - Analysis of heterogeneous ageing of hnbr o rings N2 - Hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR) elastomer was thermo-oxidatively aged at different temperatures up to 150°C. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), compression stress relaxation (CSR) and IRHD microhardness were used to characterise the chemo-mechanical changes of HNBR O-rings during thermo-oxidative ageing. FTIR shows the development of carbonyl, methyl and ester groups but the nitrile content was not affected by ageing. The effect of sample geometry during CSR was investigated. CSR data were converted through integrated kinetic laws. The conversion has proven its sensibility to detect heterogeneous ageing. This was confirmed by the IRHD measurements across the section of O-rings. Oxidation profiles were determined by applying the model of Wise et al. to the IRHD experimental results. T2 - The 2023 Postgraduate Seminar - Advanced Structured Materials CY - Barcelona, Spain DA - 20.02.2023 KW - HNBR KW - Heterogeneous ageing KW - IRHD KW - FTIR KW - CSR PY - 2023 AN - OPUS4-57057 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 53, Heft 3 T2 - Amts- und Mitteilungsblatt 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 - CONF A1 - Lengas, Nikolaos A1 - Müller, Karsten A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Neitsch, Marcel A1 - Johann, Sergej A1 - Zehn, M. W. T1 - FEA of the mechanical response of installed impact target foundations in drop tests of dangerous goods packagings N2 - Packagings for the transport of dangerous goods need to meet special requirements to get an approval. This includes free fall drop testing onto an essentially unyielding surface as a means to assess a package’s resistance to mechanical damage. A main requirement for drop tests is that the impact target’s mass shall be at least 50 times that of the heaviest package to be tested. Nevertheless, many manufacturers do not possess foundation structures with the required mass ratio. Previous evidence highlights that the mass ratio is not a decisive criterion on its own. Parameters such as the impact target foundation’s connection and the impulse experienced by the impacting object are essential as well. However, these factors are not easily verifiable since experimental measurements are not possible at most facilities. The objective of this work is to provide a detailed analysis on the interaction between impact target foundation and subgrade in dynamic impact testing using validated finite-element (FE) models. This research is highly beneficial for industrial application since it allows manufacturers to make informed predictions about the mechanical response of installed impact target foundations. T2 - FEMS EUROMAT 2023 CY - Frankfurt a. M., Germany DA - 03.09.2012 KW - Dangerous goods packagings KW - Drop test KW - Foundation KW - Structural dynamics PY - 2023 AN - OPUS4-58213 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 53, Heft 1 T2 - Amts- und Mitteilungsblatt 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 -