@misc{SchnitzerEdel2006, author = {Schnitzer, Thomas and Edel, Karl-Otto}, title = {Fracture mechanical analysis and assessment of the extension of rolling contact fatigue cracks in railway rails}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:522-opus-69}, year = {2006}, abstract = {Rolling contact fatigue generates cracks on the running surface of high strength railway rails which grow under a small angle into the rail head. These cracks can cause in its last stage the fracturing of the rail. The crack extension behaviour is - as the origin of these cracks too - influenced by the cold working of the rail steel. The crack growth in the first stage is fracture mechanically analyzed by means of two-dimensional modelling. The simulation results are assessed for the use of rail grinding. A criterion for the change of the crack growth direction could not be derived, but the following stages of the crack growth in the transverse direction and the final fracture and the conditions for secondary fractures are considered. Rolling contact fatigue generates cracks on the running surface of high strength railway rails which grow under a small angle into the rail head. These cracks can cause in its last stage the fracturing of the rail. The crack extension behaviour is - as the origin of these cracks too - influenced by the cold working of the rail steel. The crack growth in the first stage is fracture mechanically analyzed by means of two-dimensional modelling. The simulation results are assessed for the use of rail grinding. A criterion for the change of the crack growth direction could not be derived, but the following stages of the crack growth in the transverse direction and the final fracture and the conditions for secondary fractures are considered.}, subject = {Eisenbahnschiene}, language = {en} } @inproceedings{OPUS4-6, title = {Internationales Symposium "Schienenfehler" : Tagungsbericht, Brandenburg an der Havel, 16. und 17. November 2000}, editor = {Edel, Karl-Otto}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:522-opus-183}, year = {2000}, abstract = {Schienenfehler in Form von Besch{\"a}digungen, Rissen und Br{\"u}chen entstehen einerseits durch die Herstellung, andererseits aber vor allem durch die betriebliche Nutzung der Gleise. Ange-sichts neuerer Entwicklungen wurde am 16. und 17. November 2000 an der Fachhochschule in Brandenburg an der Havel ein Internationales Symposium „Schienenfehler" durchgef{\"u}hrt, um den gegenw{\"a}rtigen Stand bei der Erfassung und der Behandlung der Schienenfehler sowie bei der wissenschaftlichen Analyse ihres Verhaltens und ihrer Entwicklung zu dokumentieren und einen engen Dialog zwischen Forschung und Praxis anzuregen, um letztlich die Sicher-heit und die Wirtschaftlichkeit des Eisenbahnbetriebes weiter zu verbessern. Die 20 Vortr{\"a}ge befaßten sich mit den Problemkreisen Betriebserfahrungen, Beanspruchung und bruchmecha-nische Analyse, Rollkontakterm{\"u}dung und den Lebenszykluskosten. Die Referenten kamen aus Deutschland, Großbritannien, {\"O}sterreich, Rußland, der Schweiz und Ungarn.}, subject = {Gleisbau ; Werkstoffkunde ; Besch{\"a}digung ; Rissausbreitung ; Bruchmechanik}, language = {de} } @misc{BoudnitskiEdel1998, author = {Boudnitski, Grigori and Edel, Karl-Otto}, title = {Oberfl{\"a}chendefekte im Scheibenbereich: Abschlußbericht zum DFG-Projekt}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:522-opus-193}, year = {1998}, abstract = {Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms „Systemdynamik und Langzeitverhalten von Fahrwerk, Gleis und Untergrund" wurde das Thema „Analyse und Bewertung des Verhaltens rißartiger Oberfl{\"a}chendefekte im Scheibenbereich von Eisenbahnvollr{\"a}dern mit den Metho-den der probabilistischen Bruchmechanik" behandelt. Der Abschlußbericht zu dem Projekt, das im Zeitraum von 1995 bis 1997 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gef{\"o}rdert wurde, ist an der Fachhochschule in Brandenburg an der Havel im April 1998 fertiggestellt worden. Wiederverwendbare Eisenbahnvollr{\"a}der von G{\"u}terwagen, die aus dem Vollradstahl BV1 her-gestellt wurden, zeigen in einigen F{\"a}llen das Vorhandensein von Oberfl{\"a}chenfehlern in Form von {\"U}berwalzungen im Bereich der Radscheibe. Analysiert und bewertet wurde im Interesse der Betriebssicherheit das Dauerfestigkeitsverhalten sowie das Rißwachstumsverhalten von Erm{\"u}dungsrissen, die von solchen {\"U}berwalzungen ausgehen. Um den Einfluß der Streubreite der wesentlichen Parameter der Beanspruchung und der Beanspruchbarkeit auf die Dauerfes-tigkeit und die zyklische Rißausbreitung erfassen und die f{\"u}r die Betriebssicherheit erforderli-chen zul{\"a}ssigen Riß- bzw. Defektgr{\"o}ßen festlegen zu k{\"o}nnen, sind die bruchmechanischen Analysen als Monte-Carlo-Simulation gestaltet worden. Ziel der Analysen war es, zul{\"a}ssige Defektgr{\"o}ßen f{\"u}r die zerst{\"o}rungsfreie Bauteilpr{\"u}fung bei Gew{\"a}hrleistung der Dauerfestigkeit der mit {\"U}berwalzungen behafteten Vollr{\"a}der auf wissenschaftlich fundierter Basis abzuleiten, da praktische Erfahrungen mit derartigen Defekten nicht vorlagen.}, subject = {Eisenbahn ; Fahrwerk ; Werkstoffkunde ; Besch{\"a}digung ; Bruchmechanik}, language = {de} } @inproceedings{EdelBoudnitski1997, author = {Edel, Karl-Otto and Boudnitski, Grigori}, title = {Fracture mechanical analysis of railway wheels with rolling defects}, series = {Fatigue design of components :this volume represents a selection of papers presented at the Second International Symposium on Fatigue Design, FD' 95, held in Helsinki, Finland on 5 - 8 September, 1995}, booktitle = {Fatigue design of components :this volume represents a selection of papers presented at the Second International Symposium on Fatigue Design, FD' 95, held in Helsinki, Finland on 5 - 8 September, 1995}, editor = {Marquis, Gary B.}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam ; New York}, isbn = {0-08-043318-9}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:522-opus-204}, year = {1997}, abstract = {Reusable solid wheels manufactured of the old steel BV1 (nearly equivalent to the solid or monobloc wheel steel R1 according to the new nomenclature) show in some cases rolling defects on the surface of the wheel disc. The fatigue behaviour of such defects is analysed by means of the linear-elastic fracture mechanics and Monte Carlo simulation and assessed to be able to derive the allowable defect size for the non-destructive testing. This paper was firstly presented at the Second International Symposium on Fatigue Design FD'95, held in Helsinki (Finland) on 5 - 8 September 1995. The complete research report is published under the title „Oberfl{\"a}chendefekte im Scheibenbereich" (Manufacturing surface defects in the disc area of solid wheels). The research work was sponsored by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).}, subject = {Eisenbahn ; Fahrwerk ; Besch{\"a}digung ; Bruchmechanik}, language = {en} } @misc{Klebe2010, author = {Klebe, Robert}, title = {Brennstoffzelle als Range Extender f{\"u}r Elektrofahrzeuge und die Speicherm{\"o}glichkeiten von Wasserstoff}, isbn = {9783639277425}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:522-opus-785}, year = {2010}, abstract = {Ist Wasserstoff der unbegrenzte Energietr{\"a}ger der Zukunft? Ist die Brennstoffzelle als Energieumwandlungssystem denkbar, welches ger{\"a}uschlos Strom erzeugt und dabei Emissionsfreie arbeitet? Wird der Lithium-Akku eine M{\"o}glichkeit sein elektrische Energie sicher, zuverl{\"a}ssig, und dauerhaft zu speichern? Wie {\"o}kologisch, {\"o}konomisch und nachhaltig sind diese Technologien heute bzw. werden sie in 20 Jahre sein? In der Arbeit wurden zu den Fragestellungen Antworten und Szenarien gefunden und bewertet. Im Mittelpunkt steht das Automobil mit einer Brennstoffzelle als Energiewandlungssystem.}, subject = {Brennstoffzelle}, language = {de} } @misc{SchnitzerEdelBohne2004, author = {Schnitzer, Thomas and Edel, Karl-Otto and Bohne, Ina}, title = {Fahrfl{\"a}chensch{\"a}den}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:522-opus-334}, year = {2004}, abstract = {In der Fachliteratur wurde mehrfach versucht, die durch Rollkontakterm{\"u}dung hervorgerufenen Schienenfehler bruchmechanisch zu analysieren, wobei zufriedenstellende L{\"o}sungen offensichtlich nicht gefunden wurden. Die eigenen bruchmechanischen Analysen wurden bei Ber{\"u}cksichtigung der Kaltverformung des Schienenmaterials durchgef{\"u}hrt, wodurch die Materialeigenschaften nicht mehr isotrop, sondern orthotrop und abh{\"a}ngig vom Grad der Kaltverformung sind. Die bruchmechanischen Rißausbreitungsanalysen wurden unter der konservativen Annahme eines geneigten Einzelrisses bei zweidimensionaler Idealisierung durchgef{\"u}hrt. Hinsichtlich der Beanspruchung wurde angenommen, daß die Schiene an der Fahrfl{\"a}che biege-druck- und kontakt-beansprucht ist. Die bruchmechanischen Analysen wurden als Monte-Carlo-Simulation gestaltet, wobei die bruchmechanischen Rißwachstumseigenschaften in Abh{\"a}ngigkeit der jeweils erreichten Rißtiefe ber{\"u}cksichtigt wurden. Aus dem Streufeld der simulierten Rißausbreitungskurven wurde als repr{\"a}sentativ diejenige Kurve genommen, der eine Rißwachstumsgeschwindigkeit von 90\% zugeschrieben wurden kann. Diese repr{\"a}sentative Rißwachstumskurve wurde modifiziert, um letztlich eine Kurve zur Bewertung der sich entwickelnden Rollkontakterm{\"u}dungsrisse abzuleiten. Die Analysen f{\"u}r die Head Checks und die Squats unterscheiden sich nur durch unterschiedliche Rißneigungswinkel, die f{\"u}r Head Checks im Mittel 16,4°, f{\"u}r Squats im Mittel 10,1° betragen. Um das bruchmechanische Problem der Ausbreitung der Rollkontakt-Erm{\"u}dungsrisse umfassend zu betrachten, sind auch Analysen und Bewertungen f{\"u}r Risse vorgenommen worden, die aus der geneigten Richtung in den Querschnitt der Schiene umgeschlagen sind. Der Querriß wird idealisiert mit einer geraden, horizontalen Rißfront, wobei anders als bei den Rollkontakt-Erm{\"u}dungsrissen die Temperaturbeanspruchung f{\"u}r das Rißwachstum wesentlich ist. Angesichts des Umstandes, daß Head Checks in großer Zahl hintereinander auftreten, und daß eine dann gebrochene Schiene bei der weiteren Beanspruchung durch die Fahrzeuge weitere Br{\"u}che zur Folge hat, ist ebenfalls analysiert worden, wie tief die Risse sein m{\"u}ssen, die zu derartigen Folgebr{\"u}chen f{\"u}hren. Die an der Fachhochschule Brandenburg durchgef{\"u}hrten bruchmechanischen Untersuchungen wurden finanziert von der Dr. Hermann und Ellen Klaproth-Stiftung und von der Deutschen Bahn AG betreut. Beiden Institutionen sei an dieser Stelle herzlich gedankt.}, subject = {Eisenbahnschiene ; Besch{\"a}digung ; Bruchmechanik}, language = {de} } @misc{Eckert2008, author = {Eckert, Oliver}, title = {Messtechnische Charakterisierung von Anlauffarben auf niedriglegierten St{\"a}hlen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:522-opus-436}, year = {2008}, abstract = {F{\"u}r L{\"a}uferteile von Industriegasturbinen werden aufgrund der mechanischen und thermischen Beanspruchungen Schmiedeteile aus niedriglegierten St{\"a}hlen verwendet, die h{\"o}chsten Qualit{\"a}tsanforderungen gen{\"u}gen m{\"u}ssen.Alle m{\"o}glichen Einflussgr{\"o}ßen, die w{\"a}hrend der Fertigung und der anschließenden Betriebsphase zu einer kritischen Minderung der Qualit{\"a}t des Werkstoffes f{\"u}hren k{\"o}nnen, m{\"u}ssen im Vorfeld zuverl{\"a}ssig identifiziert werden.Als ein Qualit{\"a}tskriterium wird die Oberfl{\"a}chenverf{\"a}rbung des Werkstoffes kontrolliert, da so Aussagen {\"u}ber m{\"o}gliche thermische {\"U}berbeanspruchung und somit einer Sch{\"a}digung des Werkstoffes get{\"a}tigt werden k{\"o}nnen.Um nun gesicherte Aussagen {\"u}ber die Bildungstemperaturen und -zeiten dieser Anlauffarben ableiten zu k{\"o}nnen, wird ein statistisch m{\"o}glichst gut abgesicherter Zusammenhang zwischen der beobachteten Anlauffarbe und ihrer Bildungstemperatur und -zeit gesucht.}, subject = {Gasturbinenanlage ; Niedriglegierter Stahl ; Schadensmechanik ; Qualit{\"a}tskontrolle}, language = {de} } @article{OertelWei2012, author = {Oertel, Christian and Wei, Yintao}, title = {Tyre rolling kinematics and prediction of tyre forces and moments: part I - theory and method}, series = {In: Vehicle system dynamics 50 (2012) 11, 1673-1687}, journal = {In: Vehicle system dynamics 50 (2012) 11, 1673-1687}, doi = {10.1080/00423114.2012.694452}, pages = {1673 -- 1687}, year = {2012}, abstract = {A new method to describe tyre rolling kinematics and how to calculate tyre forces and moments is presented. The Lagrange-Euler method is used to calculate the velocity and contact deformation of a tyre structure under large deformation. The calculation of structure deformation is based on the Lagrange method, while the Euler method is used to analyse the deformation and forces in the contact area. The method to predict tyre forces and moments is built using kinematic theory and nonlinear finite element analysis. A detailed analysis of the tyre tangential contact velocity and the relationships between contact forces, contact areas, lateral forces, and yaw and camber angles has been performed for specific tyres. Research on the parametric sensitivity of tyre lateral forces and self-aligning torque on tread stiffness and friction coefficients is carried out in the second part of this paper.}, language = {en} } @article{WeiOertelShena2012, author = {Wei, Yintao and Oertel, Christian and Shena, Xiaoliang}, title = {Tyre rolling kinematics and prediction of tyre forces and moments: part II - simulation and experiment}, series = {In: Vehicle system dynamics 50 (2012) 11, 1689-1706}, journal = {In: Vehicle system dynamics 50 (2012) 11, 1689-1706}, doi = {10.1080/00423114.2012.694453}, pages = {1689 -- 1706}, year = {2012}, abstract = {There are two aims for the second part of this paper: verifying the theory presented in the first part through parameter variation and comparison between simulation and experiment, and to study the effect of the belt structure on the cornering properties of radial tyres. Research has been carried out with a passenger car radial tyre and two different kinds of truck or bus radial tyres using both simulation and experiment. This second part of the paper shows that belt structure plays an important role in the generation of tyre forces and moments in addition to the effects of the tread stiffness and friction coefficients. The theory and method presented in this paper opens a new robust way to predict the tyre forces and moments from the tyre design and provides a reliable model for a generation mechanism.}, language = {en} } @techreport{OertelHempel2010, author = {Oertel, Christian and Hempel, J.}, title = {Finite Elemente f{\"u}r die Reifenmodellierung}, year = {2010}, language = {de} }