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Experimentelle und simulative Schwingfestigkeitsuntersuchungen von geschweißten Kupferverbindungen basierend auf der...

Die Erfassung und Bewertung der Bauteillebensdauer in elektrischen Antriebssystemen wird durch die neuerdings eingesetzten Werkstoffe und Materialzusammensetzungen deutlich erschwert. Besonders kritisch sind hierbei elektrische Subkomponenten zu bewerten, welche Schweißverbindungen aus hochreinem Kupfer aufweisen. Aufgrund der starken Kopplung zwischen Beanspruchung und Beanspruchbarkeit sowie den neuartigen Werkstoffeigenschaften können etablierte Methoden der Schweißnaht-Festigkeitsanalyse nicht uneingeschränkt angewandt werden. Es soll demnach ein angepasstes Vorgehen zur Bewertung der Ermüdungseigenschaften dieser Verbindungsstellen mit dem Ziel eines rechnerischen Lebensdauernachweises unter hochfrequenten Vibrationsbelastungen im VHCF-Bereich erarbeitet werden.

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Die Erfassung und Bewertung der Bauteillebensdauer in elektrischen Antriebssystemen wird durch die neuerdings eingesetzten Werkstoffe und Materialzusammensetzungen deutlich erschwert. Besonders kritisch sind hierbei elektrische Subkomponenten zu bewerten, welche Schweißverbindungen aus hochreinem Kupfer aufweisen. Aufgrund der starken Kopplung zwischen Beanspruchung und Beanspruchbarkeit sowie den neuartigen Werkstoffeigenschaften können etablierte Methoden der Schweißnaht-Festigkeitsanalyse nicht uneingeschränkt angewandt werden. Es soll demnach ein angepasstes Vorgehen zur Bewertung der Ermüdungseigenschaften dieser Verbindungsstellen mit dem Ziel eines rechnerischen Lebensdauernachweises unter hochfrequenten Vibrationsbelastungen im VHCF-Bereich erarbeitet werden.

Ziel des Vortrags ist die Vorstellung der komplexen Eigenschaften der speziellen Schweißstelle und die dieser immanenten Ermüdungseigenschaften. Dies soll mithilfe eines variablen Testprogramms von Ermüdungsversuchen hinsichtlich Stoßarten sowie Ausgangszuständen zunächst experimentell betrachtet werden. Die Übertragbarkeit der im Folgenden simulativ ermittelten Beanspruchbarkeit zwischen verschiedenen Schweißverbindungen ist u.a. abhängig von der speziellen Modellierung der jeweiligen Schweißverbindung. In Anlehnung an vorherige Untersuchungen bezüglich der Ermüdungseigenschaften geschweißter Verbindungen aus klassischen Konstruktionswerkstoffen wird hier der geometrische Einfluss der Schweißverbindung auf die Lebensdauereigenschaften direkt bei der Modellierung anhand von hochaufgelösten Oberflächenscans berücksichtigt (siehe hierzu auch Abbildung 1). Zusammen mit weiteren Einflussfaktoren soll dieses Vorgehen auf ein in sich geschlossenes Bewertungskonzept führen.

Reference
BF-2023-130

Title
Experimentelle und simulative Schwingfestigkeitsuntersuchungen von geschweißten Kupferverbindungen basierend auf der Realgeometrie
Author(s)
M. Lauf, S. Pruy, S. Kiesner
DOI
10.48447/BF-2023-130
Event
DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
Year of publication
2023
Publication type
conference paper (PDF)
Language
German
Keywords
Vibration Fatigue,Digital Twin,FEM-Simulation,Welded Copper

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Ansätze zum rechnerischen Festigkeitsnachweis von additiv gefertigten Bauteilen
Author(s): R. Rennert, T. Schiemann
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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Ansätze zum rechnerischen Festigkeitsnachweis von additiv gefertigten Bauteilen
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
conference paper (PDF)
German
Wasserstoff,Werkstoffqualifizierung,Temperatureinfluss,Prüftechnik
Price €25.00
Online only
Virtueller Prototyp einer Erntemaschine am Festigkeitsprüfstand
Author(s): O. Grieshofer, M. Fischer, J. Nöring
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Virtueller Prototyp einer Erntemaschine am Festigkeitsprüfstand
Virtueller Prototyp einer Erntemaschine am Festigkeitsprüfstand
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VIRTUELLE SENSOREN FÜR BAUTEILBELASTUNGEN
Author(s): T. Arnold, S. Glane, F. Grober, L. Muth, W. Sextro
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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VIRTUELLE SENSOREN FÜR BAUTEILBELASTUNGEN
VIRTUELLE SENSOREN FÜR BAUTEILBELASTUNGEN
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2023
conference paper (PDF)
German
Machine Learning,hybride Modellierung,Automotive Time Series,Echtzeitanwendung,Hochfrequente Signale und CAN
Price €25.00
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Digitale Methoden für die Lebensdauerbewertung am Beispiel hochfester Stähle
Author(s): S. Fliegener, J. M. Dominguez, J. Francisco Morgado, H. U. Kobialka, T. Kraft, M. Luke, J. Rosenberger, J. Tlatlik
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Digitale Methoden für die Lebensdauerbewertung am Beispiel hochfester Stähle
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Digitale Methoden für die Lebensdauerbewertung am Beispiel hochfester Stähle
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10.48447/BF-2023-072
DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
conference paper (PDF)
German
lebensdauer stahl digitalisierung ontologie machine-learning
Price €25.00
Online only
Multikriterielle Optimierung von Leichtbaustrukturen unter Berücksichtigung der Strukturdynamik und Betriebsfestigkeit
Author(s): W. Kaal, J. Baumgartner, C. Tamm, M. Budnik
10.48447/BF-2023-109
DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
conference paper (PDF)
German
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Multikriterielle Optimierung von Leichtbaustrukturen unter Berücksichtigung der Strukturdynamik und Betriebsfestigkeit
Multikriterielle Optimierung von Leichtbaustrukturen unter Berücksichtigung der Strukturdynamik und Betriebsfestigkeit
W. Kaal, J. Baumgartner, C. Tamm, M. Budnik
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
conference paper (PDF)
German
Strukturynamik,Leichtbau,Betriebsfestigkeit,Optimierung,Schwingungstechnik
Price €25.00
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Author(s): T. Bruder, G. Toplack, G. Jung, S. Chéreau
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
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German
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Editor(s): M. Decker
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Betriebsfestigkeit - Potenziale der Betriebsfestigkeit in Zeiten des technologischen und gesellschaftlichen Wandels
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M. Decker
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Betriebsfestigkeit - Potenziale der Betriebsfestigkeit in Zeiten des technologischen und gesellschaftlichen Wandels
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M. Decker
2023
conference proceedings (PDF)
German
Betriebsfestigkeit, Reale und virtuelle Sensoren, Digitalisierung in der Materialprüfung, Digitalisierung und Datanalytics, Werkstoffe und Kennwerte, Virtuelle Prüfung
Price €90.00
Online only
Lasttransfer für Traktorvarianten
Author(s): K. Wilde, M. Schlotterbeck, T. Jung, M. Burger
10.48447/BF-2023-079
DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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Lasttransfer für Traktorvarianten
Lasttransfer für Traktorvarianten
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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Lastdaten-Prädiktion,hybride Auslegungs- und Absicherungsmethoden,datenbasierte Verfahren
Price €25.00
Online only
KI-BASIERTE BEANSPRUCHUNGSERMITTLUNG VON BAUTEILEN IN KRAFTFAHRZEUGEN BEI STRUKTUR- UND MODALANREGUNG
Author(s): F. Bilger, S. Chéreau, T. Bruder
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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conference paper (PDF)
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Betriebsfestigkeitsauslegung,Beanspruchungszustandsermittlung,Bauteilcharakterisierung,Predictive Maintenance
Price €25.00
Online only
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Author(s): D. Kreuter, T. Westmeier
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Virtuelle Vibrationslastableitung: Eine Soft Sensor Anwendung
D. Kreuter, T. Westmeier
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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Virtuelle Vibrationslastableitung: Eine Soft Sensor Anwendung
D. Kreuter, T. Westmeier
10.48447/BF-2023-119
DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
conference paper (PDF)
German
Soft Sensor,Vibration,Machine Learning,Lastableitung
Price €25.00
Online only
SCHWINGFESTIGKEIT DES SINTERSTAHLS DIESTALOY AE + 0,6 % C BEI BEANSPRUCHUNG MIT VARIABLER AMPLITUDE
Author(s): L. Masendorf, A. Esderts
10.48447/BF-2023-107
DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
conference paper (PDF)
German
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SCHWINGFESTIGKEIT DES SINTERSTAHLS DIESTALOY AE + 0,6 % C BEI BEANSPRUCHUNG MIT VARIABLER AMPLITUDE
L. Masendorf, A. Esderts
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
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DVM-Arbeitskreis Betriebsfestigkeit 49. Tagung 2023
2023
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German
Variable Amplitude,Sinterstahl,Reihenfolgeeinfluss,Omission
Price €25.00
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