Hochfrequenz-Resonanzpulsator

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 439896637

Das Institut für Eisenhüttenkunde und das Institut für Werkstoffanwendungen im Maschinenbau erforschen an der RWTH Aachen metallische und keramische Werkstoffe mit einem Schwerpunkt auf den mechanischen Eigenschaften. Hierbei liegt die Zielrichtung auf der Entwicklung, Optimierung und Anpassung der Werkstoffe. In Folge der Neuberufung des Hauptantragstellers findet am Institut für Eisenhüttenkunde eine Erweiterung der bisherigen Forschungsaktivitäten im Bereich der zyklischen Eigenschaften statt. Alle am Antrag beteiligten Forschergruppen verfügen über eine langjährige Erfahrung im Bereich der Ermüdungsprüfung, wobei die durchgeführten Arbeiten jedoch bisher auf den Bereich der zyklischen Werkstoffeigenschaften im (Kurz-) Zeitfestigkeitsbereich („Low Cycle Fatigue“ bis „High Cycle Fatigue“) beschränkt waren. Begründet liegt diese Einschränkung in den derzeit in den Gruppen verfügbaren Prüfmaschinen, welche nur vereinzelt bis zu einer maximalen Prüffrequenz von ~200 Hz eingesetzt werden können. Sehr hohe Schwingspielzahlen sind jedoch aufgrund der geringen Frequenzen und der daraus resultierenden langen Prüfzeiten unrealistisch. Da die Forschungsaktivitäten der Antragssteller um Fragestellungen zur Ermüdung bei sehr hohen Lastspielzahlen („Very High Cycle Fatigue“) erweitert werden, wird ein neues Labor zur Untersuchung eben dieses Themenkomplexes eingerichtet. Grundstein des Ermüdungslabors wird der in diesem Großgeräteantrag beschriebene 1000 Hz Hochfrequenz Resonanzpulsator sein, dessen einzigartige Kombination aus hoher Prüffrequenz mit hoher Lastamplitude alle bisher verfügbaren Geräte bei weitem übertrifft. Darüber hinaus wird das Labor um eine Ultraschallprüfmaschine und eine Resonanzprüfmaschine speziell zur Untersuchung der Ermüdungsrissausbreitung erweitert. Die drei Maschinen bilden die erste Ausbaustufe des Ermüdungslabors und werden existierende und geplante Forschungsaktivitäten innerhalb der Gruppen ermöglichen sowie die Prüfmethoden im Bereich der Ermüdungsuntersuchung stark erweitern. Durch die Schaffung des neuen Labors wird die Zusammenarbeit der antragsstellenden Forschergruppen und weiterer Kooperationspartner nachhaltig gestärkt und darüber hinaus ausgebaut. Zudem entstehen im direkten Bezug zu dieser Beschaffung bereits koordinierte Forschungsprogramme zwischen den beteiligten Partnern.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Hochfrequenz-Resonanzpulsator
• Gerätegruppe: 2910 Dynamische Prüfmaschinen und -anlagen, Pulser
• Antragstellende Institution: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Ulrich Krupp