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Fatigue testing in the VHCF ränge requires testing machines with increased frequencies. However, application of energy-saving resonance testing leads to a linkage between test frequency and specimen Parameters. The frequency ränge and the available forces of the testing machine are limiting possible specimen dimensions.
Electrodynamic shakers combine test frequencies up to 4000 Hz with forces in the kN range. Thus, a relatively wide range of tests is possible which allows studying the influence of specimen size on VHCF behaviour.
Electrodynamic shakers as well as the respective Computer control Systems and Vibration measurement techniques are well established in scientific and technical applications. We present results of a first study of VHCF testing on electrodynamic shakers conducted at BAM. Test frequency, specimen size and stress levels have been varied. One goal is to balance the needs of materials testing with the Standard test Systems of environmental Simulation to provide a powerful and flexible tool for very high cycle fatigue testing. Further investigation to optimize the technique is required.
Ortsbewegliche Tanks oder Tankcontainer müssen in der Praxis gegen das Erreichen eines unzulässigen Betriebsdruckes abgesichert sein. Hierbei werden dem Betreiber Möglichkeiten hinsichtlich technischer und organisatorischer Maßnahmen angeboten. Eine davon bietet die Absicherung der Gefahrgutumschließung durch Druckentlastungseinrichtungen. Die Bedingungen hierfür werden in den verkehrsträgerspezifischen Vorschriften geregelt. So regeln beispielsweise die Anhänge des RID/ADR die Bedingungen für den Transport auf Straße und Schiene.
The Taylor-Lin polycrystal model is used to simulate plastic deformations of a polycrystal. These propagate a corner in the subsequent yield surface due to the intersection of the yield loci of a number of slip mechanisms. Two approaches to identify subsequent yield surfaces and the development of the yield vertex at the applied stress are discussed. A linear regression analysis of the rounded corner is used to identify the corner angle and its development for different strain processes. On deformation paths composed of two aligned segments, the development of a secondary vertex is shown to follow similar laws.
Der Vertex-Effekt beschreibt den Einfluss mehrerer koexistenter plastischer Fließmechanismes in ihrer Interaktion. Sie bewirken, dass am Schnittpunkt der Fließflächen im Spannungsraum eine Ecke (Corner, Vertex) im zusammengesetzten Fließort entsteht, was zur Namensgebung geführt hat. Wenn sehr viele Mechanismen existieren, wie in Polykristallen, is von größerer Bedeutung der Einfluss auf die sich ergebende Fließregel. Ein Verfleich der Mehrflächenplastizität (Abschnitt 4.3) mit regularisierten Versionen (Abschnitt 4.4) zeigt in Abschnitt 4.5, dass dieses einerseits auf den Rang des inkrementellen linearen Operators und andererseits auf den den nichtlinearen Einfluss der Belastungsbedingungen für die Gleitsysteme zurückzuführen ist. Berücksichtigt man die stückweise Definition des aktiven Set der Gleitsysteme, so kann dieser Einfluss durch ein einzelnes, aber stückweise definiertes plastisches Potential beschrieben werden. Dieser Weg wird in Kapitel 6 beschritten. Das vorgeschlagene plastische Potential erweitert die assoziierte Fließregel nach von Mieses um Terme, die eine Fließflächenparallele Komponente des plastischen Fließens in Abhängigkeit von der Abweichung vom proportionalen Belastungspfad gestattet. Dieser Einfluss wird durch einen einzelnen skalaren Parameter α beschrieben, der den Richtungskosinus der Rate des elastischen Mandel-Spannugnstensors bei eingefrorenen plastischen Variablen im Verhältnis zur proportionalen Prozessrichtung wiedergibt. Diese Wahl wurde getroffen, weil dieser Parameter für die Belastungsbedingungen der Mehrflächenplastizität maßgeblich ist. Es zeigt sich, dass die Null-Fläche des gewählten Potentials mit der der Fließfläche übereinstimmt, da die Normale der von-Mises-Fließfläche mit der radialen Richtung eines proportionalen Prüfprozesses übereinstimmt. Die zusätzlichen Materialfunktionen werden mit Hilfe einer Simulation mit dem Taylor-Modell, das als numerisches Laboratorium dient, bestimmt. In einem einzelnen Zeitschritt ergibt sich eine deutliche Verbesserung der Fließrichtung und der dissipierten Leistung im Gegensatz zur J2-Theorie. Weitere Untersuchungen mit Hilfe des Taylor-Modells zeigen in Kapitel 5 die Entwicklung einer Ecke in der Polykristallfläche, die nach dem Dissipationskriterium bestimmt wurde. Diese Ecke wandert auf proportionalen und nichtproportionalen Pfaden mit dem Spannungspunkt und entsteht durch das intergranulare Eigenspannungsfeld schon nach kleiner Verformung. Die vorgeschlagene Theorie wird in Abschnitt 6.5 durch einen Vergleich mit experimentellen Befunden einen mehrachsigen Zug-Torsions-Versuches (Lensky, 1960) verifiziert. Auch auf einem komplexen Prozesspfad zeigt sich die Verbesserung gegenüber der J2-Theorie. Als letztes Anwendungsbeispiel wird das Drillknicken einer kreuzförmigen Säule untersucht. Diese Beispiel sorgte in den 1940er und 1950er Jahren für erhebliche Zweifel an der Richtigkeit der J2-Fließtheorie, da die entsprechende Deformationstheorie weitaus bessere Ergebnisse für die kritische Knicklast lieferte. Später wurde dies mit der zu großen tangentialen Steifigkeit bei nichtproportionalen Prozessen erklärt, die aus dem fehlenden Vertex-Effekt herrührt. Im Gegensatz dazu ist der Modul der Deformationstheorie völlig pfadunabhängig. Dieser Fehler zeigt sich bei diesem speziellen Problem als günstig. Mit dem vorgeschlagenen Vertex-Modell lässt sich auf analytischem Weg zeigen, dass die richtige Steifigkeit aus der geeigneten Mittelung der Steifigkeiten über die Plattendicke resultiert. Die experimentell ermittelten Knicklasten lassen sich korrekt wiedergeben, im Gegensatz zur J2-Theorie, die infolge der postulierten Entlastung ein Verfestigungsunabhängiges Ergebnis lieferte.