Kernthesen
- Mithilfe der entwickelten Methode können Anrisse unabhängig vom Fügeverfahren, von der Werkstoffkombination und der Versagensart mit hoher Genauigkeit in einem frühen Rissstadium detektiert werden.
- Die auf Körperschall basierenden Merkmale können auf optische Verfahren (Laservibrometer) übertragen werden.
- Durch den Einsatz von Videovibrometrie (Hochgeschwindigkeitskamera) können Schädigungen lokalisiert und bezüglich der Größe und Art beschrieben werden.
Zusammenfassung
Das angestrebte Ziel des Forschungsvorhabens Anriss MT ist die Entwicklung eines intuitiv bedienbaren und an die Problemstellung angepassten Softwaredemonstrators zur Analyse des Anrissverhaltens für mechanische und thermische Fügeverfahren.Das Verfahren soll zum einen zur Risserkennung bei Schwingversuchen unter Laborbedingungen und zum anderen als Online Condition Monitoring System zur frühzeitigen Risserkennung von gefügten Bauteilen nutzbar sein.
Dabei sollen mechanisch und thermisch gefügte Einpunktproben (Halbhohlstanznieten und Widerstandspunktschweißen) unter zyklischer Beanspruchung mittels berührungsloser, aktiver Schallprüfung und Videovibrometrie betrachtet werden. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer robusten und vom Fügeverfahren unabhängigen Beschreibung der Schalldaten, sodass eine einfache Übertragung auf weitere Fügeverfahren gewährleistet ist.
Im Rahmen der Schwingfestigkeitsprüfung werden dabei praxisrelevante zyklische Belastungen betrachtet, die in der Praxis einen entscheidenden Beitrag zur sicheren Auslegung leisten. Für diese Untersuchungen müssen variierende Einflussfaktoren betrachtet werden. Einflussfaktoren sind bspw. die Werkstoffkombination, das Fügeverfahren und das Versagensverhalten.
Darstellung des Nutzens für KMU
Kleine und mittlere Unternehmen, die die zu betrachtenden Fügeverfahren einsetzen, werden mit der Hilfe der Ergebnisse des Forschungsvorhabens in die Lage versetzt, zyklisch belastete Fügestellen gezielter auszulegen, zu optimieren und die Ausfallwahrscheinlichkeit gefügter Bauteile zu reduzieren.
Damit kann das Potenzial der betrachteten Fügeverfahren noch besser ausgenutzt werden. Durch die Erweiterung der Software zum Online Condition Monitoring für die frühzeitige Anrisserkennung in Schwingfestigkeitsprüfungen und im Betrieb werden neben der Optimierung im Entwicklungsprozess durch die Schwingfestigkeitsprüfungen neue Möglichkeiten für die Instandhaltung im Betrieb bereitgestellt. Dadurch können Instandhaltungskosten drastisch reduziert und eine höhere Sicherheit garantiert werden.
Projekt
IGF 01IF22661N - FOSTA P 1726 – Laufzeit 01.11.2022-30.04.2025
Referentin: M. Sc. Viktoria Olfert, Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik, Universität Paderborn
