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Bruchmechanische Bewertung der Schwingfestigkeit von DED-arc Bauteilen aus Basis von Reverse-Engineering

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Produktdetails
Beschreibung

In dieser Arbeit wurde die Ermüdungsbewertung von additiv gefertigten Strukturen aus 316L-Edelstahl und AM80 Schweißzusatzwerkstoff mittels DED-Arc-Verfahren untersucht, wobei die individuelle Oberflächentopografie (Welligkeit) im Fokus steht. Die Probenoberflächen wurden durch 3D-Scanning digitalisiert, um die lokalen geometrischen Gegebenheiten exakt zu erfassen und dann Schrittweise von einem diskreten Oberflächenmodell in eine Finite Elemente Vernetzung überführt (Reverse Engineering). Auf Basis der strukturmechanischen FE-Simulationen erfolgte die Bewertung der DED-arc Proben. Die Schwingfestigkeit wurde experimentell sowohl im as-built- als auch im gefrästen Zustand ermittelt. Zur Analyse der Schwingfestigkeit kamen verschiedene Methoden zum Einsatz: Nennspannungskonzept, lokale Konzeote (Kerbspannungs-, Spannungsabstands- und Spannungsgrdientenansatz) sowie die bruchmechanische Bewertung mittels linear-elastischer Bruchmechanik (LEFM). Es zeigte sich, dass lokale Ansätze, insbesondere der maximale Kerbspannungsansatz, die Streuung in den Wöhlerlinien deutlich reduzieren. Die LEFM-basierte Lebensdauerabschätzung ergab konservative Werte, insbesondere für niedrige Lasten. Durch die Kombination von lokalen Ansätzen mit LEFM konnte eine sehr gute Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen erreicht werden. Die Studie belegt, dass die Berücksichtigung der realen Oberflächentopografie und bruchmechanischer Parameter entscheidend für eine präzise Ermüdungsbewertung von DED-Arc-Strukturen ist.

Artikelnummer: BR-2026-703

Titel: Bruchmechanische Bewertung der Schwingfestigkeit von DED-arc Bauteilen aus Basis von Reverse-Engineering
Autor(en): J. Schubnell, A. Sarmast, I. Varfolomeev, M. Köhler, J. Hensel, S. Vogts, J. Unglaub
DOI: 10.48447/BR-2026-703
Veranstaltung: 58. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit – Tagung 2026
Jahr der Veröffentlichung: 2026
Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)
Sprache: Deutsch
Stichwörter: DED-arc,Linear-elastische Bruchmechanik,Lokale Konzepte,Reverse Engineering

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Autor(en): J. Talies, D. Melching, F. Paysan, E. Breitbarth

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Nur online erhältlich

Autor(en): A. Gibb, A. Tsakmakis, R. Müller, M.-L. Weiß, M. Seel, A. Trauth

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Ein Phasenfeldmodell zur Modellierung von Risswachstum bei Indentationsversuchen in Glas

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Deutsch

23,36 €

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Autor(en): M. Bellmer, I. Varfolomeev, C. Amann

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Bruchmechanisches Verhalten von EN-GJS-450-18 im duktil-spröden Übergangsbereich

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Deutsch

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Autor(en): F. Paysan, E. Breitbarth

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Charakterisierung und Detektion von Tunneldefektion in FSW-geschweißten Aluminiumblechen mittels Blocklast-Ermüdungsrisswachstumsversuchen

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Deutsch

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Nur online erhältlich

Autor(en): W. Baer, K. Ohm, M. Holzwarth, U. Mayer

Statistische Auswertung der SE(B)-Bruchzähigkeitsdatenbasis und Untersuchungen zum Bruchmechanismus – neue Ergebnisse zur Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit bei dynamischer Beanspruchung (Projekt MCGUSS)

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

Deutsch

23,36 €

Nur online erhältlich