Teilprojekt C01: Auswirkungen von mikrostrukturellen Kerbwirkungen und Spannungsgradienten auf das Ermüdungsverhalten von additiv gefertigten „HyPo“-Bauteilen

In möglichen Anwendungen von hybrid porösen (HyPo-) Bauteilen können gradientenbehaftete, multiaxiale Beanspruchungen auftreten, weshalb für deren Auslegung ein vertieftes Verständnis der Zusammenhänge zwischen Beanspruchungszustand und resultierendem Ermüdungsverhalten notwendig ist. Um dies zu erarbeiten, werden in C01 als Modellstruktur für HyPo-Bauteile mittels DED-LB additiv gefertigte und mit einem AlSi10Mg-Schaum ausgefüllte Hüllen aus 17-4 PH in uniaxialen Zug-/Druck-Ermüdungs-, Umlaufbiege- und zyklischen Torsionsversuchen sowie in Versuchen mit überlagerten Zug-Druck- und Torsionsbeanspruchungen geprüft. Hierbei wird insbesondere betrachtet, wie die zahlreichen in der Modellstruktur und auch in späteren HyPo-Bauteilen vorliegenden, prozessinduzierten mikrostrukturellen Kerbwirkungen mit den Beanspruchungsarten interagieren und so die Ermüdungsfestigkeit beeinflussen. Insbesondere soll herausgearbeitet werden, welchen Einfluss die Schnittstelle zwischen Hüllenstruktur und AlSi10Mg-Schaum auf die Schädigung nimmt und welche Auswirkungen der Schaum auf die Festigkeit aber auch auf das Dämpfungsvermögen der HyPo-Komponente hat.

Teilprojektleitung
Prof. Dr.-Ing. Tilmann Beck

Doktorandin / Doktorand
Sven Oliver Harbusch, M. Sc.

Technische Mitarbeiterin / Technischer Mitarbeiter
Manuel Donauer
Paul Maximov

Publikationen