Die Fachgruppe “Strukturintegrität” besteht seit 1981 und bietet für Techniker, Ingenieure und Materialwissenschaftler aus Forschung und Industrie eine Plattform zum Wissens- und Erfahrungsaustausch auf den Gebieten der Materialprüfung, der Bruch- und Schädigungsmechanik oder der Schadensanalyse. In den jährlich stattfindenden Sitzungen mit bestimmten Leitthemen berichten Fachexperten über neueste Trends und Entwicklungen sowie Praxisfälle aus dem Bereich der Strukturintegrität. Die Fachgruppe wird derzeit von Frau Ingrid Kongshavn geleitet.
Meeting 2022 der SVMT Fachgruppe Strukturintegrität
”Bruchmechanik: Wofür eignet sie sich?”
Mittwoch, den 21. September 2022, 9:00 – 16.00 Uhr
Winterthur Gas & Diesel Ltd (WIN GD), Schützengasse 1-3, 8400 Winterthur
Gastgeber: Herr C. Huber und Herr S. Sönnichsen, Engine Development Experts
Am Mittwoch den 21. September sind wir, 22 Interessierte, zur 45. Sitzung der Fachgruppe Stukturintegrität bei Winterthur Gas und Diesel eingeladen worden. Führende und Fachexperten von WIN GD eröffneten die Tagung mit einem historischen Review des Sulzer Dieselmotors und den Wärtsilä Zwei-Takt Schiffsdieselmotoren. Am Nachmittag folgte eine Führung des Motor-Forschungszentrums ‘ERIC’, wo wir die aktuellsten Prüfstände und Forschungstätigkeiten besuchten.
Die verschiedenen Fachvorträge lassen das Leitthema ‘Bruchmechanik: Wofür eignet sie sich?’ durch ihre Vielseitigkeit beantworten:
- Für das Design: Zur Unterstützung bei der Auslegung von gegossenen Schiffdieselmotorgehäusen dient die Bruchmechanik zur Beurteilung von unvermeidlichen und maximal zulässigen Fehlern.
- Für die Schadensanalyse: Die Messung und Auswirkung von Eigenspannungen mit Bruchmechanik-Analyse in Brückenlagerrollen aus Chromstahl erklärt die Rissinitiation und Ausbreitung von scheinbar unüblichen Innenrissen.
- Im Testing: In der Kernkraftindustrie werden Werkstoffe auf Langzeitbetrieb, variable Umweltbedingungen und korrosive Umgebung getestet. Ein neuer Korrekturfaktor wurde präsentiert, der als Ergänzung zum ASTM Faktor für klein CT-Proben dienen kann.
- Für faserverstärkte Kohlefasern wurden die existierenden Prüfmethoden und ihre Anwendung im Design hintergefragt. Zum Beispiel, welchen Einfluss haben die Materialhersteller und Prüfer auf die Streuung in Ringversuchen bei einer Mode I Belastung? Ist es sinnvoll, die Bruchzähigkeit von unverstärkten Polymeren als Design-Limiten für Faserverbundwerkstoff-Strukturen anzuwenden? Wären neue Prüfmethoden sinnvoll?
Als Schlusswort kann man folgendes zusammenfassen: die Anwendung der Bruchmechanik bei duktilem Materialverhalten ist eher nicht sinvoll, aber unerlässlich ist sie sonst, zum Beispiel für die Festlegung von Inspektionsintervallen, zur Beurteilung der Einflüsse von Eigenspannungen, für die Schadensfallanalyse, für die Restlebendaueranalyse und zur Festlegung der zulässigen Fehler/Rissgrösse.
Meeting 2020 der SVMT Fachgruppe Strukturintegrität
”Additive Manufacturing im Kontext der Strukturintegrität”
Montag, 14. September 2020, 09:15 – ca. 15:30 Uhr
Lucerne University of Applied Sciences and Arts
Gastgeber: Herr D. Romančuk, Dozent Institut für Maschinen- und Energietechnik, IME
Am 14. September durften sich 25 Teilnehmer am Institut für Maschinen- und Energietechnik (IME) bei der HSLU in Horw für ein abwechslungsreiches und spannendes Programm zum Leitthema ‘Additive Manufacturing im Kontext der Strukturintegrität’ treffen.
Nach einer Vorstellung der IME folgte die anregende Idee, dass AM-Teile die kombinierte Challenge haben, einerseits eine ausreichende Qualität (wie z. B. bei der Herstellung von Composite Teilen), andererseits gute Ermüdungseigenschaften zu zeigen. Forschungsarbeiten bei der HSLU umfassen momentan die Entwicklung einer Methode, die den Einfluss von Defekten in AM-Teilen auf die Ermüdung quantitativ abschätzen können. Defekte werden anhand eines neuen hoch modernen Computer Tomography (CT) der HSLU zerstörungsfrei detektiert. Nach dieser Einführung wurde ein spannender Beitrag mit historischem Überblick, Anwendungen, Vorteile und Herausforderungen des Auftragsschweissens (Laser Welding, Cladding) in den letzten 20 Jahren von einem Vertreter der Stellba AG präsentiert. Die Auswahl neuer Werkstoffe und die Entwicklung standardisierter Normen mit klaren Kriterien für die Zertifizierung sind heute Top Herausforderungen in der Anwendung und Industrialisierung von AM-Technologien. Dies wurde anhand eines Vortrags über ein konkretes Beispiel aus der Luftfahrt mittels ‘Supersonic Particle Deposition’ (Cold Spray) gezeigt – die praktischen Schwierigkeiten beim Design von einer geeigneten Coupon-Geometrie für die Qualifizierung einer Reparatur. Der anschliessende Vortrag befasst sich mit einem neuen Konzept zum Nachweisen einer Schweissnaht. Danach wurde darüber philosophiert, wie die Denkweisen des praktischen Ingenieurs gegenüber einem wissenschaftlichen Vorgehen in Teams manchmal zu Probleme führen können, wenn nicht eine klare Vorgehensweise und Prioritätssetzung festgelegt werden. Dank einer abwechslungsreichen Führung durch die HSLU durch Studenten und deren Vorgesetzte wurden den Teilnehmern zum Abschluss bei einem Rundgang durch die IME-Labore die innovativen Projekte näher gebracht.
25/9/2020, I. Kongshavn, Leiterin der Fachgruppe Strukturintegrität
Rückblick 43. SITZUNG DER SVMT-FACHGRUPPE Strukturintegrität (gemeinsam mit ESIS Sektion CH)
‚Mit Bruchmechanik kann man fast alles lösen.‘
Am 5. April haben wir, 24 Teilnehmer aus der Fachgruppe ‚Strukturintegrität‘, uns vor der SR Technics in Kloten versammelt. Nach einem herzlichen Willkommen vom Gastgeber Herrn Dr. Ing. Tomas Valenta, Chief Engineer, begann eine spannende Tagung mit einer Einführung der SR Technics und Vorträgen zum diesjährigen Leitthema ‚Mechanische Integrität von Schweissverbindungen‘. Die Herausforderungen von Schweiss-Reparaturen anhand praktischer Beispiele aus der Luftfahrt sowie an Grossdieselmotoren in der Schifffahrt wurden diskutiert. Um den Weg durch die Vielfalt von Normen zu erleichtern, hat ein Vertreter des Schweizerischen Vereins für Schweisstechnik ein ‚Ueberblick über die Normen und Richtlinien, welche die mechanische Integrität von Schweissverbindungen fördern‘ präsentiert (eine Kopie dieser sehr wertvollen Präsentation wurde von den Teilnehmern gewünscht).
Anhand einer Schadensfallanalyse mit Modifikation einer geschweissten Welle, wurde der typische Prozess einer Strukturintegritätsanalyse gezeigt: von der Abklärung mittels Fraktographie, Messungen, Spektrumsentwicklung, FE Modelierung bis zur Verbesserung des Designs. Als Abwechslung zum Leitthema, gab es eine Vorführung über die Technik des ‚Friction Stir Welding‘ an einem leichten Wagenkasten mit integrierter Sandwichtechnologie. Als wir die Präsentation über die Berechnung der Trag- und Dauerfestigkeit von Schweissverbindungen mit unverschweissten Spalten hörten, entstand die Ueberlegung, ob es Sinn macht, in Design die Bruchmechanik zu integrieren. Philosophiert wurde über die Strategie, wie komplexe Analysen angegangen werden können, mit der Schlussfolgerung ‚Verkomplizierung führt nicht immer zum Ziel‘. Nichts desto trotz war man sich einig: ‘Mit Bruchmechanik kann man fast alles lösen‘.
Rückblick 42. SITZUNG DER SVMT-FACHGRUPPE Strukturintegrität (gemeinsam mit ESIS Sektion CH)
Leitthema: ”Diversität im Versagen – Gemeinsamkeiten und Unterschiede”
Datum: 8. März 2018, 09:45 – ca. 15:30 Uhr
Gastgeber: Paul Scherrer Institut, Laboratory for Nuclear Materials, Markus Niffenegger
Tagungsort: Villigen, PSI Ost, SZ OHSA/E13
