Filtern
Erscheinungsjahr
Dokumenttyp
- Beitrag zu einem Tagungsband (8)
- Vortrag (7)
- Zeitschriftenartikel (3)
- Posterpräsentation (2)
Sprache
- Deutsch (20) (entfernen)
Schlagworte
- Dämpferbeton (2)
- Transportbehälter (2)
- 3-Punkt-Biege-Großprobe (1)
- 3D-Messverfahren (1)
- 3D-Mikrostruktur (1)
- BAM test centre technical safety (1)
- Beton (1)
- Beton-Polymer Verbundwerkstoff (1)
- Bremsbeschleunigung (1)
- Bruchmechanik (1)
Eingeladener Vortrag
- nein (7)
Anwendung des instrumentierten Kerbschlagbiegeversuchs zur Abschätzung der Rissauffangzähigkeit
(2001)
Die moderne Bauteilsicherheitsbewertung basiert auf Methoden der Bruchmechanik unter Anwendung von bruchmechanischen Kennwerten, die den Werkstoffwiderstand gegen Rissinitiierung und Rissfortschritt sowie das Rissauffangverhalten charakterisieren. Die experimentelle Ermittlung der Rissarrestzähigkeit ist im Allgemeinen jedoch schwierig und aufwendig. In diesem Beitrag werden Korrelationen für die Abschätzung der Sprödbruch-Übergangstemperatur (TNDT) und der Rissarrestzähigkeit (KIa) mit Hilfe einer Übergangstemperatur, die der Rissauffangkraft im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch entspricht, vorgestellt. Als Kriterien für den Zähigkeitsübergang gelten die an Charpy-V-Proben gemessene Rissauffangkraft 4 kN und die nach Master-Curve-Ansatz berechnete mittlere Rissarrestzähigkeit 100 MPam. Die für verschiedene Baustähle vorgeschlagenen Korrelationen zwischen den Übergangstemperaturen T(Fa = 4 kN), T(KIa) und TNDT werden am Beispiel des Stahles 18Ch2MFA bestätigt.
Test installations for the examination of CASTOR casks at the BAM test centre technical safety
(2008)
BAM as competent German government institute for the mechanical and thermal testing of radioactive material transport and storage containers, operates unique drop and fire test facilities for experimental investigations on an open-air Test Centre Technical Safety.
To be able to perform even drop tests with full-scale spent fuel or HAW casks (i. e. the German CASTOR cask designs; CASTOR in the meantime in synonym for all other spent fuel cask designs) BAM constructed in 2004 a large drop test facility capable to handle 200 tons test objects, and to drop them onto a steel plate covered unyielding target with a mass of nearly 2600 tons. Drop testing of the 181 ton CONSTOR V/TC, the 127 ton MHI-MSF 69BG, a 1:2 scale model (CASTOR HAW TB2) and of cubic containers for radioactive waste disposal will briefly be presented. The experimental BAM drop testing activities can be supported also by drop testing of smaller packages (up to 2 tons) in an in-house test facility, and by dynamic, guided impact testing inside a new drop test machine. In May 2008 a new modern fire test facility was put into operation. The facility provides two test stands fired with liquid Propane. Testing in every case has to be completed by calculational investigations where BAM operates appropriate computer codes, e. g. ABAQUS, LS-Dyna, ANSYS and other analytical tools.
Bikontinuierliche poröse Keramiken für Filteranwendungen weisen eine komplizierte Mikrostruktur auf, in der Poren und Festkörperphase 'vermischt' sind. Mechanische, thermische sowie Filtereigenschaften können nur präzise bestimmt werden, wenn die Morphologie beider Phasen quantitativ angegeben werden kann. Hier werden unter Anwendung von 3D Computertomographie (CT) und verschiedenen Techniken, die auf der Röntgenrefraktion basieren, die Porosität und die Porenorientierung in keramischen Cordierit-Dieselpartikelfiltern bewertet. Dabei werden zur Auswertung der Tomogramme die Fouriertransformierten sowie eine neu entwickelte richtungssensitive Bildanalyse (DIVA, directional interface variance analysis) angewandt. Sowohl die genannten Messtechniken als auch der statistische Ansatz gestatten die Extraktion optional ortsaufgelöster oder gemittelter Werte. Es ergeben sich sehr gute Übereinstimmungen der experimentell ermittelten Porositätswerte mit Ergebnissen aus Quecksilberintrusionsversuchen als auch der ermittelten Porenorientierung im Vergleich zu publizierten Angaben zur kristallographischen Textur. Dies legt den Schluss nahe, dass die Kenntnis der Grenzflächen (zwischen Poren und Materie) genügt, die morphologischen Eigenschaften solcher Materialien hinreichend zu beschreiben.
Auswirkungen von Ermüdungsbeanspruchungen auf Struktur und Eigenschaften von Fahrbahndeckenbeton
(2015)
Ausgehend von der Zielsetzung der DFG-Forschergruppe 1498, die Einflüsse auf den AKR-Schädigungsprozess in Fahrbahndecken aus Beton grundlegend zu klären, sind zwei aufeinander aufbauende Untersuchungsschwerpunkte Gegenstand dieses Beitrags. Im ersten Schwerpunkt wurden die prüftechnischen Voraussetzungen für die Charakterisierung der Degradation und damit der Rissbildung im Fahrbahndeckenbeton durch die Vorschädigung infolge von Ermüdungsbeanspruchungen geschaffen. Realisiert wurde dies durch die Implementierung und Optimierung eines Monitoringsystems im zyklischen 4-Punkt-Biegeversuch zur simultanen Erfassung der Rissbildung im großformatigen Schwingbalken. Zusätzlich wurde die Röntgen-3D-Computertomografie für die hochauflösende räumliche quantitative Rissanalyse in den Bohrkernen aus den Schwingbalken ohne und mit Vorschädigung weiterentwickelt. Im zweiten Untersuchungsschwerpunkt wurde mittels vielfältiger Experimente an kleinformatigen Probekörpern aus dem Schwingbalken gezeigt, dass durch die Ermüdungsbeanspruchung die bruchmechanischen Materialkennwerte des Betons zum Teil eine signifikante Veränderung erfahren. Based on the objective of the DFG (German research foundation) funded research group 1498 to clarify the influences on the ASR damage process, this paper deals with two focuses of investigation. In the first focus the technical requirements for the characterisation concerning the degradation and the formation of cracks in concrete pavements by the pre-damage as a result of fatigue loading were created. This was realized by the implementation and the optimisation of a monitoring system in the cyclic four point bending test to capture simultaneously the formation of cracks in the beam under sinusoidal bending load. In addition, the X-ray 3D-computed tomography was enhanced for the high-resolution quantitative spatial crack analysis in the drilling cores extracted of the beam under sinusoidal bending load without and with a pre-damage. Building on the first focus, in the second focus of investigation a significant change of the fracture-mechanical properties of the concrete as a result of fatigue loading has been demonstrated in numerous experiments using small specimens extracted from the beam under sinusoidal bending load.
Der Beitrag konzentriert sich auf bildgebende Messverfahren, die der dreidimensionalen Bestimmung mechanischer, geometrischer und kinematischer Parameter von Materialien und Bauteilen dienen. Das sind hier insbesondere die Mehrbildfotogrammetrie sowie die Stereomessverfahren, die auf folgenden physikalisch-optischen Grundlagen beruhen: die zeit- und raumveränderliche Projektion von Lichtstreifensystemen, die Bildkorrelation mittels Grauwertmustern und die Verfolgung kontrastreich applizierter Punkttargets. Letztendlich werden aus den gemessenen Punktkoordinaten unterschiedlicher Dichte und Belastungszustände die gewünschten 3D-Parameter abgeleitet. Hierzu gehören z. B. die Oberflächengestalt und deren Verformung, approximierte 3D-Geometrielemente, veränderliche 6DoF-Starrkörperorientierungen, Vektorverschiebungsfelder, Oberflächendehnung, Koordinaten-Zeit-Funktionen, Geschwindigkeit und Beschleunigung. Diese Kenngrößen sind beispielsweise für die Ermittlung mechanischer Werkstoffeigenschaften und -kennwerte bis hin zur Form- und Verformungsmessung von Bauteilen in gezielt quasi-statisch oder dynamisch beanspruchenden Prüfeinrichtungen wichtig. Vorteilhaft für die praktische Anwendung dieser Verfahren ist insbesondere, dass sie berührungslos arbeiten, kombiniert werden können und skalierbar sind z. B. hinsichtlich Messvolumen, Auflösung, Genauigkeit und Koordinatensystemen der zu bestimmenden 3D-Punktkoordinaten an Materialoberflächen bzw. Komponenten.
Ausgehend von der Beschreibung der messtechnischen Prinzipien dieser Verfahren sollen zwei Anwendungsbeispiele aus dem Bereich der Gefahrgutbehäl-terprüfung im Rahmen von Bauartzulassungen und der normungsbegleitenden Mate-rialforschung den Stand in der Anwendungspraxis aufzeigen und einen Eindruck hinsichtlich der flexiblen Einsatzmöglichkeiten dieser optischen 3D-Verfahren verdeutlichen.
Ermittlung dynamischer Kennwerte von Dämpferbeton für die Simulation des Beanspruchungsverhaltens
(2016)
Die Sicherheit und Integrität von Verpackungen radioaktiver Stoffe wird anhand von numerischen Berechnungen bewertet. Bei einem Anprall oder Absturz sind die mechanischen Beanspruchungen auf die Behälter auch von den Eigenschaften des Untergrunds abhängig. Um potentielle Gefahren während der Verladung zu minimieren, wird energieabsorbierender Dämpferbeton in den Handhabungsbereichen nuklearer Lager eingesetzt.
Zu einer umfassenden sicherheitstechnischen Analyse und Bewertung gehört die Berücksichtigung des Beanspruchungsverhaltens von Dämpferbeton. Hierfür ist ein numerisches Materialmodell notwendig, das in der Literatur bisher nicht vorlag. Die dafür notwendigen dynamischen Kennwerte sind in verschiedenen Druck- und Eindringversuchen ermittelt worden. Dazu wurden dynamische Druckversuche an würfelförmigen Prüfkörpern durchgeführt, sowie Eindringversuche mit unterschiedlichen Eindringkörpern und Dämpferbetonproben. Die experimentell ermittelten Kennwerte wurden verwendet, um ein Materialmodell für Dämpferbeton zu entwickeln und kritische Beanspruchungsszenarien numerisch zu berechnen. Um die Qualität des Materialmodells zu überprüfen, wurde ein realitätsnaher Fallversuch eines Behälters in Originalgröße auf ein lagertypisches Dämpferbetonfundament durchgeführt.
In dem Beitrag sollen die unterschiedlichen Untersuchungen zur Ermittlung dynamischer Kennwerte sowie deren Ergebnisse dargestellt werden. Gezeigt werden ebenso numerische Nachberechnungen einzelner Versuche sowie die ausführliche Berechnung des Fallversuchs im Originalmaßstab. Experimentelle und numerische Ergebnisse aus der Simulation werden hier gegenübergestellt.
Im Testgelände Technische Sicherheit (TTS) verfügt die BAM über eine umfangreiche prüftechnische Infrastruktur für die mechanische und thermische Behälterbauartprüfung unterschiedlicher Behälterdesigns und -komponenten. Berichtet wird über Erprobungsprogramme und prüfmethodische Untersuchungen mit originalgroßen Prüfmustern von Transportverpackungen und Lagercontainer sowie Komponentenuntersuchungen unter Impaktbelastung. Im Großkomponentenversuch werden mit einem Prüfmuster eines Transportbehälters charakteristische Unfallbeförderungsbedingungen simuliert, dabei die Verformungen der Stoßdämpferkomponenten sowie die resultierenden maximalen Starrkörper-Verzögerungen ermittelt und analysiert. Ferner wird über das mechanische und thermische Beanspruchungsverhalten einer Umverpackung für den Transport von UF6- Zylindern im Ergebnis umfangreicher Fallsequenzen sowie einer Brandprüfung berichtet. Im Rahmen der Behälterentwicklung für den Standort Sellafield wurden mit einem dickwandigen Container für radioaktive Abfälle Fallprüfungen auf das unnachgiebige Fundament und eine Brandprüfung durchgeführt. Detaillierte Belastungsanalysen erfolgten an stoßdämpfenden Bauteilen und Materialien im Rahmen der angewandten Sicherheitsforschung.