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While the increase in use of renewable energy sources is a necessity in times of climate change the use of gas turbines as back-up requires them to be run in a much more flexible manner in order to compensate for side effects like sudden fluctuations of energy generation. The significant changes of stress and temperature levels in turbine blades due to start-up and shut down can cause crack initiation and growth in the blades‘ alloy. The aim of this research project is to identify a model for lifetime prediction for gas turbine components made of a Nickel base superalloy under high temperature with a Focus on stress concentration points such as cooling holes.
A numerical pre-study has shown that cracks in a flat sample featuring a drilled hole can be classified into one of three crack shape classes based on the combined evaluation of various types of test data.
Es konnte anhand einer numerischen Voruntersuchung gezeigt werden, dass anhand der kombinierten Auswertung der im Versuch verwendeten Sensorik eine Einteilung der unter Ermüdung in Bohrlochproben auftretenden Rissformen in verschiedene Hauptkategorien (Eckriss, Oberflächenriss, Durchgangsriss) möglich ist.
Es wird eine neu entwickelte Methode zur Thermographiebasierten Rissmessung vorgestellt. Darüber hinaus wird eine numerische Vorarbeit präsentiert, die zeigt, dass anhand der gemeisamen Auswertung der Versuchsdaten aus unterschiedlicher Sensorik die Möglichkeit besteht, die unter Ermüdungsbelastung in Bohrlochproben auftretenden Risse in Geometriekategorien zu unterteilen.