Filtern
Dokumenttyp
- Zeitschriftenartikel (7)
- Beitrag zu einem Tagungsband (3)
- Forschungsbericht (2)
- Buchkapitel (1)
- Sonstiges (1)
Schlagworte
- TMF (2)
- Thermo-mechanical fatigue (2)
- Adhesion (1)
- Adhesives (1)
- Aeolian (1)
- Bodélé Depression (1)
- Coatings (1)
- Depth sensing indendation (1)
- Epoxy (1)
- Fatigue damage (1)
Organisationseinheit der BAM
Thermo-mechanical fatigue (TMF) testing plays an increasingly important role in the design, the reliability assessment and the lifecycle management of safety critical components used, for instance, for power generation, in the process industry and in aeronautical and automotive applications, with a view to increasing the fuel efficiency, safety and service intervals, while reducing production (and material) costs. In a European Commission funded research project (acronym: TMF-Standard) of the 5th Framework Programme, 20 European laboratories have undertaken a joint research effort to establish a validated code-of-practice (CoP) for strain-controlled TMF testing. Starting from a survey of the testing protocols and procedures previously used by the partners, a comprehensive pre-normative research activity into various issues has been completed, addressing the dynamic temperature control, the effects of deviations in nominal temperatures and phase angles, the influences of temperature gradients, as well as the practicalities of test interruption and restart procedures. Meaningful allowable tolerances for the various test parameters were identified and practical recommendations as to the test techniques were formulated. From this a preliminary CoP was compiled and used to guide an extensive round robin exercise among the project partners. From the statistical analysis of that exercise, a validated CoP was derived dealing with strain-controlled constant amplitude TMF of nominally homogeneous metallic materials subjected to spatially uniform temperature fields and uniaxial mechanical loading. It is intended to give advice and guidance on the appropriate test setup, testing procedures and the analysis of results, in particular for newcomers in the field of strain-controlled TMF. This paper highlights some of the results of the TMF-Standard project. Moreover, commonalities and differences of the present CoP with respect to the standard documents for strain-controlled TMF, which have been developed at ISO and ASTM levels, are presented in this paper.
Die nicht ionisierende elektromagnetische Strahlung im Bereich von Terahertz-Frequenzen ermöglicht berührungslose und zerstörungsfreie Mess- und Prüftechnik in zahlreichen Bereichen. Nach ersten Anwendungen in der Astronomie und der Atmosphärenforschung wurden in letzter Zeit Anwendungsfelder in der Sicherheitstechnik, der Medizintechnik, der Nachrichtentechnik und der zerstörungsfreien Prozess- und Qualitätskontrolle erschlossen. Dielektrische Materialien wie Kunststoffe und Keramiken können von Terahertz-Wellen durchdrungen werden. Das ermöglicht Untersuchungen des Objektinneren ohne spezielle Schutzmaßnahmen, wie sie z.B. beim Röntgen notwendig sind. Die Richtlinie erleichtert die Verständigung zwischen Nutzern, Herstellern und dem Vertrieb von Terahertz-Systemen. In der Richtlinie werden bekannte Einsatzgebiete sowie die eingesetzten Verfahren und Funktionsprinzipien aufgeführt, um den Leser bei der Auswahlentscheidung zu unterstützen. Nach einer kurzen Einführung in die physikalischen Grundlagen und Hinweisen zur elektromagnetischen Verträglichkeit, zum Strahlenschutz und zur regulierten Frequenzvergabe werden die verschiedenen Geräteklassen von Terahertz-Systemen ausführlich vorgestellt. Die Richtlinie gibt Hinweise zur messtechnischen Charakterisierung von Terahertz-Wellen. Einsatzgebiete von Terahertz-Systemen, wie die zerstörungsfreie Prüfung, die Dicken- und Abstandsmessung, die Tomografie und die chemische Analytik, werden mit ihren spezifischen Eigenschaften im Detail beschrieben. Umfangreiche Literaturverweise vereinfachen eine vertiefte Beschäftigung mit den Themen der Richtlinie. Eine tabellarische Übersicht mit einer Zusammenfassung, welche Terahertz-Systeme für welche Anwendungsfelder eingesetzt werden können, vervollständigt die Richtlinie.
Ancient mariners knew that dust whipped up from deserts by strong winds travelled long distances, including over oceans. Satellite remote sensing revealed major dust sources across the Sahara. Indeed, the Bodélé Depression in the Republic of Chad has been called the dustiest place on earth. We analysed desert sand from various locations in Chad and dust that had blown to the Cape Verde Islands. High throughput sequencing techniques combined with classical microbiological methods showed that the samples contained a large variety of microbes well adapted to the harsh desert conditions. The most abundant bacterial groupings in four different phyla included: (a) Firmicutes—Bacillaceae, (b) Actinobacteria—Geodermatophilaceae, Nocardiodaceae and Solirubrobacteraceae, (c) Proteobacteria—Oxalobacteraceae, Rhizobiales and Sphingomonadaceae, and (d) Bacteroidetes—Cytophagaceae. Ascomycota was the overwhelmingly dominant fungal group followed by Basidiomycota and traces of Chytridiomycota, Microsporidia and Glomeromycota. Two freshwater algae (Trebouxiophyceae) were isolated. Most predominant taxa are widely distributed land inhabitants that are common in soil and on the surfaces of plants. Examples include Bradyrhizobium spp. that nodulate and fix nitrogen in Acacia species, the predominant trees of the Sahara as well as Herbaspirillum (Oxalobacteraceae), a group of chemoorganotrophic free-living soil inhabitants that fix nitrogen in association with Gramineae roots. Few pathogenic strains were found, suggesting that African dust is not a large threat to public health.
A recently developed theoretical model represents the generalization of the indentation of a sphere into an infinite homogeneous halfspace to the problem of a Hertzian load acting on a halfspace covered with one or more films having different elastic properties. The model allows the analytical calculation of the complete elastic stress field and the deformations within the films and the substrate. Some results of the model shall be confirmed by nanoindentation experiments using an UMIS-2000 nanoindenter into Si3N4/SiO2 and SiO2/ Si3N4 double layers on BK7 glass and Si(100) single crystal. The materials used allow accurate measurements due to their homogeneous, amorphous structure as well as low surface and interface roughness. After the determination of the instrument compliance and the real, depth dependent indenter radius the measured loaddepth data are compared with calculated results. It is shown that measurement results can be correctly interpreted by the model. The onset of plastic deformation is investigated for the same samples by multiple partial unloading experiments with a 4-µm radius diamond sphere. The critical load at which a first deviation from a wholly elastic response occurs is used for a stress calculation with the model. The mechanical behavior of the different film combinations is interpreted by means of the von Mises comparison stress. The measured results, together with the analytical modeling, allow an optimization of the thickness and modulus of the individual layers to get a maximum mechanical stability.
In Deutschland fallen mittelfristig erhebliche Mengen von Mauerwerkbruch an. Aus dem jährlichen Bauschuttanfall und den Produktionszahlen von Wandbausteinen lassen sich die Mengen an Mauerwerksrestmassen ableiten, die als Rückbaumaterial bei Abriss-, Umbau und Sanierungsarbeiten in Deutschland anfallen werden. Hiernach ist pro Jahr mit bis zu 10 Millionen Tonnen heute vornehmlich heterogen anfallendem Mauerwerkbruch zu rechnen [1a]. Im Sinne einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft sind diese Restmassen zukünftig einem möglichst hochwertigen Recycling zuzuführen. In diesem Spannungsfeld führt die deutsche Mauersteinindustrie das breit aufgestellte gemeinschaftliche Forschungsprojekt "SIM Stoffkreislauf im Mauerwerksbau" durch. In insgesamt acht mauersteinübergreifenden IGFForschungsvorhaben wurden und werden technisch orientierte Lösungsmöglichkeiten für das Recycling von Mauerwerk erarbeitet und Anwendungsbereiche für Mauerwerksrestmassen aufgezeigt. Eine grundsätzliche Entscheidung über die Eignung von Mauerwerksrestmassen für bestimmte Recyclingwege kann es letztlich nicht geben. Es wird immer eine Einzelfallentscheidung bleiben, die wesentlich durch komplexe technische sowie ökologische und ökonomische Randbedingungen geprägt wird.
Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen des IGF-Forschungsvorhabens 17022 N der Forschungsvereinigung Porenbetonindustrie e.V., Berlin die Nachhaltigkeit verschiedener Recyclingoptionen für Mauerwerkbruch ganzheitlich untersucht und bewertet. Unter Einbeziehung der Hauptwandbausteinarten Ziegel, Kalksandstein, Porenbeton und Leichtbeton wurden dabei material- und verfahrenstechnische sowie ökologische, ökonomische und soziale Aspekte berücksichtigt. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse wurde ein EDV-gestütztes Analysetool (Web-Tool) zur Nachhaltigkeitsbewertung für das Mauerwerksrecycling entwickelt. Mit dem Web-Tool sollen Anwender (Planer, Architekten, Recycler) die Möglichkeit erhalten, für verschiedene Untersuchungsfälle unter Einbeziehung regional und sachlich bedingter Parameter, wie Materialqualität, Stoffmengen, Logistik, Aufbereitungstechnik, Anwendungsbereiche, Kosten und Erlöse, objektspezifische Aussagen zur Nachhaltigkeit treffen zu können. Auf diesem Wege können im Sinne der aktuellen gesetzlichen Vorgaben nachhaltige Stoffkreisläufe im Mauerwerksbau geschlossen und somit letztlich die Deponierung von Mauerwerksrestmassen vermieden werden.
Alle vier Wandbaustoffarten haben sich im Rahmen des Forschungsvorhabens als recyclingfähig und hinsichtlich der Nachhaltigkeit als gleichwertig erwiesen. Das Ziel des Vorhabens wurde damit erreicht.