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of the Osnabrück University of Applied Sciences
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Fakultät
Drittmittelgeber
Schwerpunktfelder
Laufzeit
- Projektlaufzeit:
- 01.01.2012 - 31.12.2014
- Antragsteller/in:
- Prof. Dr. Ulrich Krupp
- Drittmittelgeber/Förderlinie:
- AGIP/EFRE
- Fakultät:
- Ingenieurwissenschaften und Informatik
- Fördersumme:
- 136.780 €
- Projektzusammenfassung:
Das Einbringen von Druckeigenspannungen durch den
Autofrettageprozess, einer einmaligen hydraulischen Überbeanspruchung
über die Streckgrenze hinaus, erlaubt eine Steigerung der pulsierenden
Innenhochdruckbeanspruchung, wie sie beispielsweise bei
Common-Rail-Systemen auftritt. Das Potenzial dieses Prozesses wird
maßgeblich durch den sog. Bauschinger-Effekt bestimmt. Dieser besagt,
dass die Streckgrenze einer auf eine erstmalige Beanspruchung folgenden
Lastumkehr gegenüber dem erstmaligen Wert abfällt. Demzufolge ist die
erreichbare Festigkeitszunahme durch Autofrettage deutlich geringer. Die
Ergebnisse von in Zusammenarbeit zwischen Antragsteller und dem
Projektpartner Georgsmarienhütte GmbH durchgeführten Vorarbeiten deuten
darauf hin, dass der Festigkeitsabfall infolge des Bauschinger-Effekts
bei bestimmten bainitischen Stahlgüten geringer ausfällt als bei
martensitischen Vergütungsstählen. Dieser Effekt soll im Rahmen des
beantragten Vorhabens näher beleuchtet und auf die
Werkstoffmikrostruktur zurückgeführt werden. Dazu sind eingehende
metallographische Untersuchungen an zwei bainitischen Stahlgüten im
Ausgangszustand, nach erstmaliger Zugbeanspruchung und nach Lastumkehr
sowie nach Ermüdungsbeanspruchung vorgesehen. In Zusammenarbeit mit
einem Unternehmen der Innenhochdrucktechnologie sollen zu einem späteren
Zeitpunkt an Rohrsegmenten der entsprechenden Werkstoffe Autofrettage-
und pulsierende Innenhochdruck-Versuche durchgeführt werden, die
hinsichtlich der dabei entstehenden bzw. abgebauten Eigenspannungen
sowohl experimentell (Röntgendiffraktometrie) als auch rechnerisch
(Finite-Elemente-Methode) bewertet werden. Das Betriebsverhalten der
vorverformten Werkstoffe wird in einem zweiten Arbeitspaket durch
Ermüdungsversuche unter Aufbringung einer anfänglichen
Druck-Mitteldehnung nachgestellt.
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