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Prüfmethodik zur Validierung von Lebensdauerberechnungen für Kolben und Zylinderköpfe aus Aluminiumlegierungen unter überlagerter TMF/HCF-Belastung

Kuhlen, Karl Gerhard 1
1 Institut für Angewandte Materialien – Werkstoffkunde (IAM-WK), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Die Bauteile Zylinderkopf und Kolben in modernen Verbrennungskraftmaschinen erfahren zu Gunsten von Effizienzsteigerung, welche mit steigenden Temperaturen und Drücken einhergeht, wachsende thermomechanische und hochzyklische Ermüdungsbelastungen. In Kombination mit Leichtbauzielen erfordert dies eine genauere Bauteilauslegung, deren Prüfung an Hand von Komponentenversuchen sehr teuer und zeitaufwändig ist. Daher wird hier eine Prüfmethodik entwickelt, welche bauteilnahe Proben mit realitätsnahen Beanspruchungen in Form von thermomechanischen Ermüdungslasten beaufschlagt, die mit hochzyklischen mechanischen Lasten überlagert sind. ... mehr

Abstract (englisch):

The cylinder head and piston components in modern combustion engines are subject to increasing thermomechanical and high-cycle fatigue loads in order to increase effi-ciency, which is related to rising temperatures and pressures. In combination with light-weight design goals, this requires a more precise component dimensioning, which is very expensive and time-consuming to validate by means of component tests. For this reason, a testing methodology is being developed here that applies realistic loads to near-component specimens in the form of thermomechanical fatigue loads superimposed with high-cycle fatigue loads. ... mehr


Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000146601
Veröffentlicht am 24.05.2022
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien – Werkstoffkunde (IAM-WK)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 24.05.2022
Sprache Deutsch
Identifikator KITopen-ID: 1000146601
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Umfang xix, 143 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Maschinenbau (MACH)
Institut Institut für Angewandte Materialien – Werkstoffkunde (IAM-WK)
Prüfungsdatum 04.02.2022
Schlagwörter thermomechanische Ermüdung; überlagerte hochzyklische Ermüdung; Aluminiumlegierungen; Lebensdauerberechnung; TMF; HCF; Zylinderkopf; Kolben
Referent/Betreuer Elsner, Peter
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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