WBF Kapitel 10.txt

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Author:
Emre91
ID:
283273
Filename:
WBF Kapitel 10.txt
Updated:
2014-09-16 14:11:52
Tags:
WBF Kapitel 10
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WBF
Description:
WBF Kapitel 10.txt
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  1. Benenne!
  2. Erkläre das Kriechen anhand eines Spannungs-Dehnungs-Verlaufes!
    • Umsetzung von reversibler, elastischer Dehnung in irreversible, plastische Dehnung
  3. Erkläre die Relaxion anhand eines Spannungs-Dehnungs-Diagramms!
    • Absenkung von Spannungen konstant vorgedehnter Bauteile durch irreversible zeitabhängige Dehnung
  4. Beschreibe die Vorgänge im Gefüge bei Kriechbeanspruchung!
  5. Welche Verformungsarten kommen bei der Hochtemperaturbelastung im gegensatz zu den spannungsbedingten Verformungen hinzu?
    • Spannungsinduziert:
    • Versetzungsbewegungen
    • Gleit- und Fließprozesse
    • thermisch induziert:
    • Korngrenzengleitmechanismen
    • Versetzungsbewegungen
    • Diffusionsmechanismen
    • Volumenänderungen
    • Stofftransporte

    => Viskoplastische Kontinuumsmechanik
  6. Was sind Design-Kurven? (wie werden sie ermittelt)
    • Mehrere Zeitstandschaubilder für eine Werkstoffsorte bei unterschiedlichen Temperaturen, Werkstoffzusammensetzungen, Spannungen
    • => Aus den Mittelwertkurven lassen sich mittlere Zeitstand- und Zeitdehngrenzkurven ermitteln (Design-Kurven)
  7. Wie werden Design-Kurven benutzt?
    zulässige Spannung für bestimmte Betriebstemperaturen und Beanspruchungszeiten bestimmbar und Lebensdauer von Hochtemperaturbauteilen überschlägig abschätzbar
  8. Was ist die Zeitstandfestigkeit?
    Die Zeitstandfestigkeit Ru / t / T ist die Prüfspannung, die bei der Prüftemperatur T nach einer bestimmten Beanspruchungszeit t zum Bruch der Probe führt
  9. Was ist ein Zeitstandschaubild und wie sieht es aus?
    • Zeitabhängiger Verlauf der Zeitstandfestigkeit (Zeitstandkurve)
  10. Was ist die Übergangstemperatur?
    • Eigenschaften metallische Werkstoffe sind oberhalb der Übergangstemperatur zeitabhängig
    • Schnittpunkt der temperaturabhängigen Streckgrenze Rp0,2, T und der temperaturabhängigen Zeitstandfestigkeit RU,t,T
  11. Bei welchen Temperaturen tritt Kriechen auf?
    bei Temperaturen oberhalb der Übergangstemperatur
  12. Über welche grobe Näherung lässt sich die Übergangstemperatur abschätzen?
    Die Übergangstemperatur TÜ ist werkstoffabhängig und beträgt ca. 30 bis 40% der Schmelztemperatur
  13. Was ist die Zeitdehngrenze?
    Die Zeitdehngrenze Rpε / t / T ist diePrüfspannung, die bei der Prüftemperatur T nach einer bestimmten Beanspruchungszeit t zu einer festgelegten Kriechdehnung εf oder plastischen Dehnung εp führt
  14. Nenne 3 Möglichkeiten zur Beschreibung des Kriechverhaltens!
    • Norten-Gleichung
    • phänomenologische Kriechgleichungen
    • konstitutive Gleichungen
  15. Welcher Ansatz wird verwendet um das Kriechverhalten im Kriechbereich II zu beschreiben?
    • Kriechgleichung nach Norton:
    • K: Materialkonstante
    • σ: Spannung
    • n: Norton-Exponent (mittlerer Wert n = 5) n=f(σ, T)
  16. Was sind phänomenologische Kriechgleichungen?
    • beschreiben die Kriechkurven mit Spannungs-, Temperatur- und Zeitfunktionen
    • enthalten z. T. über 20 Parameter und sind erheblich aufwendiger aufzustellen als einfach Ansätze
    • geben gemessene Kurven gut wieder
  17. Was sind konstitutive Gleichungen?
    • allgemeinste Beschreibung von Verformung und Schädigung
    • sind sehr aufwendige Differentialgleichungen
    • können komplexe Beanspruchungen berechnen
  18. Welche Effekte treten bei der Kriechbeanspruchung von gekerbten Bauteilen auf?
    • Spannungsumlagerung und Stützwirkung gleichzeitig auf
    • Zeitstandversuche bei verschiedenen Spannungsniveaus bei anwendungsrelevanten Temperaturen führen zu Isothermen der Zeitstandfestigkeit für glatte und unterschiedliche Kerbfälle (Kerbformen)
  19. Warum weisen gekerbte Bauteile aus duktilen Stoffen höhere Lebensdauern auf?
    Welche Vorraussetzungen?
    • Stützwirkung von Kerben
    • örtliche plastische Verformungen durch benachbarte Bereiche mit geringeren lokalen Spannungen gestützt
    • Vorraussetzung ist ein Spannungsgradient und plastisches Verformungsvermögen
  20. Wie lässt sich die Stützziffer der Zeitbeanspruchung berechnen?
    • mit Ruk: Zeitstandfestigkeit gekerbte Probe und Ru: Zeitstandfestigkeit glatte Probe.
  21. Was ist forminduzierte Dehnwechselbeanspruchung?
    Dehnwechselbeanspruchungen aufgrund zyklischer Kraftbeanspruchung in Spannungskonzentrationsstellen wie z.B. Kerben
  22. Was ist temperaturinduzierte Dehnwechselbeanspruchung?
    • Temperaturdifferenz bei bestimmten Temperaturzyklen führt zu unterschiedlichen Temperaturdehnungen von Oberfläche und Kern, die zyklisch auftreten
    • => temperaturinduzierte Dehnungsbeanspruchung
  23. Stelle analog zu folgenden Diagrammen die Diagramme mit Haltezeiten bei Hochtemperaturbeanspruchung dar!

    Welche Problematik ergibt sich hieraus?
    • Neben der Ermüdungsbeanspruchung, entsteht auch eine Relaxionsbeanspruchung => Kriechermüdungsbeanspruchung
  24. Was ist die Anrisswechselzahl?
    • Bei zyklischer Beanspruchung stellt nicht der Bruch, sondern der zuvor auftretende Anriss das kritische Versagenskriterium dar
    • Lastabfallkriterium: x% (üblicher Wert ist 1,5 %) bezogen auf den Bereich näherungsweise linearer Entfestigung
  25. Was sind temperaturabhängige Anrisskennlinien?
    • Anrisswechselzahlen bei verschiedenen Dehnungsamplituden werden im Anrisswechselschaubild aufgetragen
    • entsprechen den klassischen Wöhlerkennlinien (ohne Dauerfestigkeitsbereich)
  26. Welchen Einfluss hat die Haltezeit auf die Dehnwechselfestigkeit?
  27. Welche beiden Konzepte werden hauptsächlich bei der bruchmechanischen Bewertung von Rissen verwendet?
    • KI-Konzept oder auch J-Konzept
    • C*-Konzept
  28. Was ist das KI-Konzept?
    • Werkstoff wird rein elastisches Verhalten zugeordnet und nur in der Rissspitze, in der hohe lokale Spannungen auftreten, werden Kriechverformungsvorgänge angenomen
  29. Was ist das C*-Konzept?
    • Werkstoff wird stationäres Kriechen (Kriechbereich II) zugeordnet, und der Rissspitze zusätzlich Kriechschädigung, also Kriechverformung und Lebensdauerminderung durch z.B. Porenschädigung
  30. Was umfasst die Beschreibung des Kriechrissverhaltens?
    Kriechrisseinleitung und Kriechrissfortschritt
  31. Was beschreibt die Kriechrisseinleitung?
    Wie sieht das Schaubild des log(C* bzw. KI) über log(ta) aus?
    • Entstehung von Rissen bis zu einer bestimmten Risslänge
    • Zeit bis zur Rissentstehung (Anriss) tA mit Funktionen des Konzeptes C* oder KI berechnet
  32. Was beschreibt der Kriechrissfortschritt?
    Wie sieht das log(da/dt), lgC* bzw. lgKI-Schubild aus?
    • Wachstum eines Risses und somit die zeitl. Zunahme der Risslänge a
    • Risswachstumsrate da/dt mit Funktionen des Konzeptes C* bzw KI berechnet
  33. Zwei-Kriterien-Diagramm
  34. Two Criteria Diagram ("2CD")

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