Steigerung der Berechnungsgenauigkeit der Eigenspannungsverteilung im Aluminiumformguss mittels Neutronendiffraktometrie

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Ziel des Forschungsvorhabens ist die systematische Spannungsermittlung innerhalb gegossener Probengeometrien, um das Messverfahren Neutronendiffraktometrie qualitativ und quantitativ zu bewerten und durch geeignete Maßnahmen die Spannungsermittlung in realen Aluminiumgussbauteilen zu ermöglichen und zu verbessern. Als Versuchswerkstoff wird eine Aluminium-Silizium-Legierung eingesetzt. Durch Variation der Scan-, Objekt- und Belastungsparameter wird die Spannungsermittlung mittels Neutronendiffraktometrie optimiert und validiert. Basierend auf diesen Ergebnissen folgt die Messung an einem realen, eigenspannungsbehafteten Versuchsbauteil, um die Eigenspannungsverteilung sowie die Ausbildung der primären und sekundären Eigenspannungen im Bauteilinneren zu ermitteln. Die Ergebnisse dienen als Referenz zum Abgleich vn FE-Simulationen. Derzeit liefern FE-Eigenspannungsberechnungen insbesondere wegen der unbekannten Materialdaten bei hohen Temperaturen keine genauen Ergebnisse. Eine Validierung der Simulationsergebnisse ist durch die herkömmlich angewendeten Messverfahren nur oberflächennah möglich.