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Experimentelle und numerische Untersuchung der 3D kurze Ermüdungsrisse zur Quantifizierung der Lebensdauerverbesserung durch Oberflächenverfestigung

对 3D 短疲劳裂纹进行实验和数值研究，以量化通过表面硬化提高的使用寿命

基本信息

批准号：
203906638
负责人：
Professor Dr.-Ing. Huang Yuan
金额：
--
依托单位：
School of Aerospace Engineering
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/203906638?language=en
关键词：
Experimentelle und numerische Untersuchung der

项目摘要

Die Oberflächenverfestigung erzeugt hohe Eigenspannungen, plastische Verformungen und Oberflächenschädigungen in den Werkstoff. Es liegen keine systematischen Ergebnisse vor, wie die Effekte der Oberflächenverfestigung in Ermüdungslebensdauerberechnung quantifiziert zu berücksichtigen sind. In diesem Vorhaben wird die Risswachstumslebensdauer in 3D festgewalzten Proben aus einer Nickellegierung experimentell und numerisch untersucht. Unter Berücksichtigung von Kaltverfestigung und Eigenspannung durch Festwalzen werden ein Plastizitätsmodell für Risswachstumssimulation eingefügt und verifiziert. Das elastisch-plastische Risswachstum im verfestigten Werkstoff wird mittels eines Kohäsivzonenmodells nachgebildet. Die Hauptziele dieses Vorhabens sind die Entwicklung und Verifizierung der 3D Kohäsivzonenmodelle für Ermüdungsrisswachstum und darüber hinaus die Quantifizierung der Effekte vom Festwalzen für die Risswachstumslebensdauer. Die Korrelation zwischen Lebensdauerverbesserung und Festwalzen wird durch Experimente und numerische Simulationen ermittelt. Abschließend wird eine quantitative Korrektur des Paris-Gesetzes für Bauteile mit Oberflächenverfestigungen vorgeschlagen.

Oberflächenverfestigung erzeugt hohe Eigenspannungen，plastische Verformungen and Oberflächenschädigungen in den Werkstoff. Es liegen keine systematischen Ergebnisse vor，wie die Effekte der Oberflächenverfestigung in Ermüdungslebensdauerberechnung quantifiziert zu berücksichtigen sind.在这种情况下，我们将通过一个镍的实验和数值计算来进行3D测试。Unter Berücksichtigung von Kaltverfestigung und Eigenspannung durch Festwalzen韦尔登ein Plastizitätsmodell für Risswachstumssimulation eingefügt und verifiziert.这一弹性-塑性的Risswachstum im verfestigten Werkstoff将被用于一个Kohäsivzonenmodels nachgebildet。Die Hauptziele dieses Vorhabens sind die Entwicklung und Verifizierung der 3D Kohäsivzonenmodelle für Ermüdungsrisswachstum und darüber hinaus die Quantifizierung der Effekte vom Festwalzen für die Risswachstumbensdauer.通过实验和数值模拟可以确定生命周期和寿命的相关性。Abschließend wird eine quantitative Korrektur des Paris-Gesetzes für Bauteile mit Oberflächenverfestigungen vorgeschlagen.