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- 4 Material und Umwelt (72)
- 7.2 Ingenieurbau (72)
- 8.1 Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren (71)
- 5 Werkstofftechnik (63)
- 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren (61)
Paper des Monats
- ja (1)
Die Rissbildung durch Rollkontaktermüdung, der Materialverschleiß oder die Bildung von Einzelfehlern – aufgrund solcher Schädigungsarten wird die Lebensdauer der Schiene signifikant verkürzt. Mit entsprechenden Methoden der ZfP können diese Schäden an Schienen erkannt und bewertet werden. Ein sehr geeignetes Verfahren zur Feststellung von Schädigungen und Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche ist die Wirbelstromprüfung. Die zerstörungsfreie Prüfung der Schienenoberfläche durch das Wirbelstromverfahren wurde ursprünglich zur Detektion von Rollkontaktermüdungsrissen entwickelt. Anhand von Ergebnissen aus zahlreichen Prüfeinsätzen in den letzten Jahren wurde außerdem festgestellt, dass unter anderen auch Fehler wie Squats, Belgrospis, Eindrückungen oder Riffel in den Wirbelstromsignalen erkannt werden können. Aufgrund dieser Erfahrungen ist es möglich geworden, den Oberflächenfehlern in der Schiene ein charakteristisches Wirbelstromsignal zuzuordnen. Somit eröffnet sich die Möglichkeit die Wirbelstromprüfung an Schienen nicht ausschließlich zur Detektion von Rollkontaktermüdungsris-sen zu verwenden, sondern auch zur Feststellung von Einzelfehlern oder Materialveränderungen in der Oberfläche. Zusätzlich besteht das Potential durch Ultraschall erfasste Anzeigen, wie z.B. Schweißnähte, Squats etc. mit der Wirbelstromprüfung zu bestätigen und die Aussagesicherheit und Qualität dieser Prüfmethoden noch zu erhöhen.
With an availability of the modern high power fibre lasers the application range of laser and laser hybrid welding can be significantly increased. For the implementation of this new technology in the economically extremely interesting application of pipeline construction it is necessary to fulfil a series of systematic research studies. As it has been shown in the past the fibre laser hybrid wielding of pipeline Steel X65 up to 32 mm thickness is possible with appropriate quality. For the use of laser-hybrid welding in pipe laying insensibility towards tolerances and the possibility of girth welding are very important factors in addition to the weld seam quality. The aim of a Research project carried out in the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) was the development of a welding procedure using high power fibre laser in combination with GMAWProcess which could be applied for welding of pipelines. For tests segments of linepipes with an outer diameter of 914 mm and a wall thickness of 16 mm have been welded using specially designed equipment for girth welding of pipes. First promising results for the use of laser-hybrid welding of thick materials could be demonstrated. The gap-bridgeability and misalignement was studied.
Hydrogen might cause severe degradation of supermartensitic stainless steels, if they are activated during exposure to sour environments. Consistent and comprehensive data for hydrogen transport in these materials are thus required to support, in particular, modelling of hydrogen assisted cracking as a part of life time assessment of welded steel components. In addition to previously published diffusion coefficients and subsurface concentrations of a supermartensitic stainless steel further data dependent on heat treatment are provided by this contribution. Furthermore, a higher alloyed material has been investigated in the state as received and also in the quenched condition, in order to approach the influences of chemical composition on hydrogen transport in supermartensitic stainless steels. With respect to welding it turned out that the diffusion coefficient and the subsurface concentration are markedly dependent on heat treatment of the materials.
In contrast to real fires in classical fire resistance tests building elements are considered as stand alone elements without interaction with the surrounding building. In order to run a fire test in a more realistic fashion the development of special experimental techniques is required. As a contribution to overcome the situation the application of the substructuring method, a special hybrid method known from earthquake engineering, has been adopted to fire engineering. The paper gives a presentation of the concept including a short description of utilized system components.
Substrukturtechnik: Eine hybride Prüfmethode - Überblick mit Anwendung im Brandingenieurwesen
(1999)
Im Gegensatz zu realen Bränden werden Bauelemente bei klassischen Brandversuchen als Einzelbauteile ohne Wechselwirkung mit dem umgebenden Gebäude betrachtet. Um einen Brandversuch realistischer durchführen zu können, ist die Entwicklung spezieller experimenteller Methoden erforderlich. Als Beitrag zur Verbesserung der Situation wurde die Anwendung der Substrukturtechnik, einer speziellen hybriden Prüfmethode, die aus dem Erdbebeningenieurwesen bekannt ist, auf das Brandingenieurwesen übertragen.
Seit 25 Jahren betreibt die Bundesanstalt für Materialprüfung intensive Forschung auf dem Gebiet der Eisenbahndynamik unter Einbeziehung aller Systemkomponenten. Das umfasst theoretisch/numerische Arbeiten, Feldmessungen und Laborversuche zu den folgenden Fragen:
- die Erschütterungs- und Körperschallweiterleitung durch den natürlichen Boden,
- das Schwingungsverhalten der verschiedenen Fahrwege auf dem Untergrund,
- die dynamischen Kräfte aus der Wechselwirkung zwischen dem Fahrzeug und dem Fahrweg sowie
- die Gleislageentwicklung unter dieser Belastung bei verschiedenen Fahrwegen.
Es werden Ergebnisse zu den dynamischen Kräften bei Geschwindigkeiten
von 40 bis 300 km/h und zum Vergleich der Festen Fahrbahn mit dem Schottergleis vorgestellt, woraus Möglichkeiten für die
Eine auf den Werkstoff und seine Umwelteinflüsse bezogene Festigkeitsforschung muß auf Vorgänge im elastischen und im überelastischen Beanspruchungsbereich in gleicher Weise bezogen sein. Merkformeln für mechanische Untersuchungen, Parameterwahl und mögliche Zusammenhänge erleichtern die jeweilige Problemstellung, die Kombination entsprechender Untersuchungsverfahren und die Auswahl oder die Entwicklung geeigneter Prüf-, Registrier- und Auswertgeräte.
Beispiele aus der mechanischen Werkstoffprüfung lassen Vorstellungen ableiten über die Vielfalt und die unterschiedlichen Leistungen solcher Untersuchungseinrichtungen. Vor allem interessieren dabei die Beziehungen zwischen der Formänderung und dem Formänderungswiderstand von Proben aus Stoffen und Gemengen und von Konstruktionen bei ein- und mehrachsiger, elastischer und überelastischer, bei zügiger, ruhender, schwingender und stoßförmiger Beanspruchung bis zum Versagen durch unzulässig große Gestaltänderungen, durch Erschöpfen des Formänderungsvermögens, durch Zerrütten der Werkstoffestigkeit oder durch spröden Bruch. Daraus folgt, daß umfangreiche Stoff- und Materialdaten als Grundlage für die zuverlässige und erfolgreiche Prüfung von Werkstoffen und daraus meist im Verbund hergestellten Konstruktionen verfügbar sein sollten. Dafür wiederum ist erforderlich die Beschreibung der Werkstoffe selbst, der für ihr Festigkeitsverhalten typischen Beanspruchungen von zusätzlich einwirkenden Variablen und von Parametern einschließlich der Besonderheiten langer Einwirkungsdauer. Mit dem Denken in solchen Zusammenhängen können grundsätzliche Folgerungen für die Beurteilung und für die Entwicklung von Prüfmaschinen und Geräten gewonnen werden.