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Beitrag zur Analyse des Eigenspannungsverhaltens von Composite-Hochdruckspeichern mit metallischem Liner
- Bei der Auslegung von Druckbehältern kommen, auf Grund ihrer hohen spezifischen Festigkeit, vermehrt Faserverbundwerkstoffe zum Einsatz. Durch eine hohe Streuung von Material- und Produktionsparametern sowie unterschiedlichster Belastungsszenarien gestaltet sich jedoch Aussagen über die Lebensdauer sowie eine Festlegung sinnvoller Prüffristen als schwierig. Im Fokus der Untersuchungen steht ein Behälterdesign mit metallischem Liner und einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffverbund, wobei die Lebensdauer maßgeblich durch den im Metall vorherrschenden Eigenspannungszustand bestimmt wird. Mit Hilfe einer alterungsbegleitenden Eigenspannungsanalyse werden Eigenspannungsveränderungen erfasst und in einem erarbeiteten Betriebsfestigkeitsmodell berücksichtigt. Durch eine Nachstellung verschiedener Belastungsszenarien kann gezeigt werden, dass durch die Berücksichtigung einer veränderlichen Eigenspannung die Anzahl ertragbarer Lastwechsel bis zum Versagen sowie damit verbundeneBei der Auslegung von Druckbehältern kommen, auf Grund ihrer hohen spezifischen Festigkeit, vermehrt Faserverbundwerkstoffe zum Einsatz. Durch eine hohe Streuung von Material- und Produktionsparametern sowie unterschiedlichster Belastungsszenarien gestaltet sich jedoch Aussagen über die Lebensdauer sowie eine Festlegung sinnvoller Prüffristen als schwierig. Im Fokus der Untersuchungen steht ein Behälterdesign mit metallischem Liner und einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffverbund, wobei die Lebensdauer maßgeblich durch den im Metall vorherrschenden Eigenspannungszustand bestimmt wird. Mit Hilfe einer alterungsbegleitenden Eigenspannungsanalyse werden Eigenspannungsveränderungen erfasst und in einem erarbeiteten Betriebsfestigkeitsmodell berücksichtigt. Durch eine Nachstellung verschiedener Belastungsszenarien kann gezeigt werden, dass durch die Berücksichtigung einer veränderlichen Eigenspannung die Anzahl ertragbarer Lastwechsel bis zum Versagen sowie damit verbundene Überlebenswahrscheinlichkeiten mit einer erhöhten Genauigkeit abgeschätzt werden können.…
Autor*innen: | Sebastian JohnORCiD |
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Dokumenttyp: | Dissertation |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Deutsch |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2020 |
Organisationseinheit der BAM: | 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher |
3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher / 3.5 Sicherheit von Gasspeichern | |
Veröffentlichende Institution: | Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) |
Titel verleihende Institution: | Technische Universität Berlin, Fakultät V – Verkehrs- und Maschinensysteme |
Gutachter*innen: | A. Bardenhagen, Georg MairORCiD |
Datum der Abschlussprüfung: | 23.06.2020 |
Verlag: | Universitätsverlag der TU Berlin |
Verlagsort: | Berlin |
Jahrgang/Band: | 10 |
Erste Seite: | 1 |
Letzte Seite: | 188 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten |
Freie Schlagwörter: | Alterung; Druckbehälter; Eigenspannung; Faserverbund; Komposit Aging; Composite; Fibre reinforced plastics; Pressure vessel; Residual stress |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Material |
Material / Degradation von Werkstoffen | |
DOI: | 10.14279/depositonce-10442 |
URN: | urn:nbn:de:kobv:b43-520269 |
ISSN: | 978-3-7983-3179-2 |
ISSN: | 978-3-7983-3180-8 |
ISBN: | 2512-5141 |
ISBN: | 2512-515X |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International |
Datum der Freischaltung: | 21.01.2021 |
Referierte Publikation: | Nein |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | BAM Dissertationen ohne Nummerierung |