Servohydraulische Tension-Torsion-Prüfmaschine

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Um die Sicherheit von Bauteilen und Strukturen zu gewährleisten, sind Inspektionen im Rahmen zerstörungsfreier Prüfungen von entscheidender Bedeutung. Die Festlegung von Inspektionsintervallen ist ausschließlich mittels bruchmechanischer Methoden möglich, die ausgehend von einem detektierbaren Fehler die Restlebensdauer unter Berücksichtigung der Einsatzbedingungen bestimmen. Im Rahmen derartiger Restlebensdauerbestimmungen werden i. Allg. nur Mode I-Belastungen berücksichtigt, obwohl ein Bauteil sehr häufig einer überlagerten Normal- und Schubbeanspruchung ausgesetzt ist. Hier besteht ein erheblicher Forschungsbedarf, da speziell das Ermüdungsrisswachstum unter nicht-proportionaler Mixed-Mode-Beanspruchung aufgrund oft fehlender versuchstechnischer Voraussetzungen weder experimentell noch theoretisch ausreichend erforscht ist. Die wenigen experimentellen Daten in der Literatur sind zudem nicht konsistent oder widersprechen sich sogar, so dass sie nicht zur Validierung analytischer Konzepte oder numerischer Simulationen eingesetzt werden können. Die am Lehrstuhl für Strukturmechanik vorhandenen Prüfmaschinen ermöglichen jedoch nur phasengleiche Mixed-Mode- Beanspruchungen unter Einsatz entsprechender Vorrichtungen mit fest vorgegebenen Belastungsverhältnissen. Um neue Erkenntnisse hinsichtlich der Rissausbreitungsmechanismen erforschen zu können, ist deshalb eine Tension-Torsion- Prüfmaschine unbedingt erforderlich.