Entwicklung einer ganzheitlichen Methode zur Bestimmung des dehnratenabhängigen Verhaltens faserverstärkter Kunststoffe (Werkstofftechnische Berichte ... Science and Engineering) (German Edition)

Tobias Schmack entwickelt experimentelle und numerische Methoden zur Ermittlung des dehnratenabhängigen Verhaltens von einfachen Laminaten bis zu strukturähnlichen Komponenten aus faserverstärkten Kunststoffen. Der Autor führt den Nachweis, dass die Berücksichtigung der dehnratenabhängigen Festigkeitszunahme von CFK in der Dimensionierung von Bauteilen ein zusätzliches und bisher weitestgehend ungenutztes Leichtbaupotenzial birgt. Die Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung bezüglich der Festigkeitszunahme mit steigender Dehnraten zwischen Versuch und Simulation. **Der Autor:** **Tobias****Schmack** hat extern am Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT) der Technischen Universität Dortmund promoviert und arbeitet als Experte für dynamische Prüftechnik und Faserverbund-Materialcharakterisierung im Leichtbauzentrum eines deutschen Automobilkonzerns. Selective laser melting (SLM) has established itself as the most prominent additive manufacturing (AM) process for metallic structures in aerospace, automotive and medical industries. For a reliable employment of this process, it has to conform to the demanding requirements of these industries in terms of quasistatic and, especially, fatigue performance. Shafaqat Siddique identifies the influence of SLM processing conditions on the microstructural features, and their corresponding influence on the mechanical behavior of the processed AlSi12 alloy structures. The author also gives insight into integrated manufacturing by combining conventional and SLM processes to get the synergic benefits. Requirements for fatigue-resistant designs in additive manufacturing are highlighted, and a novel method is developed for agile fatigue life prediction. Contents State of the art and investigation methodology Characterization, quasistatic and fatigue behavior of AlSi12 alloy Hybrid AlSi12 alloy structures Fatigue prediction methodology Target Groups Students and lecturers in mechanical, manufacturing and materials engineering Research and design engineers in additive manufacturing About the Author Shafaqat Siddique worked as Scientific Assistant at Technical University Dortmund, Department of Materials Test Engineering (WPT), and completed his Ph. D. research in cooperation with Laser Zentrum Nord (LZN) in Hamburg. He continues his post-doctoral research at TU Dortmund, Germany Selective laser melting (SLM) has established itself as the most prominent additive manufacturing (AM) process for metallic structures in aerospace, automotive and medical industries. For a reliable employment of this process, it has to conform to the demanding requirements of these industries in terms of quasistatic and, especially, fatigue performance. Shafaqat Siddique identifies the influence of SLM processing conditions on the microstructural features, and their corresponding influence on the mechanical behavior of the processed AlSi12 alloy structures. The author also gives insight into integrated manufacturing by combining conventional and SLM processes to get the synergic benefits. Requirements for fatigue-resistant designs in additive manufacturing are highlighted, and a novel method is developed for agile fatigue life prediction. About the Author Shafaqat Siddique worked as Scientific Assistant at TU Dortmund University, Department of Materials Test Engineering (WPT), headed by Prof. Dr.-Ing. Frank Walther, and completed his Ph.D. research in cooperation with Laser Zentrum Nord (LZN) in Hamburg. He continues his post-doctoral research at TU Dortmund University, Germany. Tobias Schmack entwickelt experimentelle und numerische Methoden zur Ermittlung des dehnratenabhängigen Verhaltens von einfachen Laminaten bis zu strukturähnlichen Komponenten aus faserverstärkten Kunststoffen. Der Autor führt den Nachweis, dass die Berücksichtigung der dehnratenabhängigen Festigkeitszunahme von CFK in der Dimensionierung von Bauteilen ein zusätzliches und bisher weitestgehend ungenutztes Leichtbaupotenzial birgt. Die Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung bezüglich der Festigkeitszunahme mit steigender Dehnraten zwischen Versuch und Simulation. Der Autor: Tobias Schmack hat extern am Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT) der Technischen Universität Dortmund promoviert und arbeitet als Experte für dynamische Prüftechnik und Faserverbund-Materialcharakterisierung im Leichtbauzentrum eines deutschen Automobilkonzerns. Magnesiumlegierungen sind aufgrund ihrer geringen Dichte und hohen spezifischen Festigkeit sehr attraktiv für Leichtbauanwendungen, bspw. im Automobilbau. Zum sicheren und effizienten Einsatz in solchen Anwendungsbereichen müssen die Legierungen sowohl eine gute Ermüdungsfestigkeit als auch eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Martin Klein charakterisiert den Einfluss der Korrosion auf die Mikrostruktur und vergleicht die davon abhängigen mechanischen Eigenschaften unter zyklischer Last für die kriechbeständigen Magnesiumlegierungen DieMag422 und AE42 unter Anwendung innovativer Prüfmethoden. Der Autor: Martin Klein arbeitete als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT) der Technischen Universität Dortmund und schloss dort seine Promotion im Bereich Korrosion und Korrosionsermüdung ab. Front Matter ....Pages I-XXXIII Motivation und Zielsetzung (Tobias Schmack)....Pages 1-5 Stand der Wissenschaft und Forschung (Tobias Schmack)....Pages 7-57 Material und Methoden (Tobias Schmack)....Pages 59-82 Entwicklung der Prüfmethoden (Tobias Schmack)....Pages 83-117 Dehnrateneffekte bei axialer Druckbelastung (Tobias Schmack)....Pages 119-148 Dehnrateneffekte biege-induzierter Lastfälle (Tobias Schmack)....Pages 149-162 Validierung der Prüfmethode (Tobias Schmack)....Pages 163-169 Zusammenfassung und Ausblick (Tobias Schmack)....Pages 171-175 Back Matter ....Pages 177-235