Identifikation der elastischen Kennwerte anisotroper Hochtemperaturlegierungen mittels Resonanzmessungen und Finite-Elemente-Simulation:
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1995
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 5]
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| adam_text | Titel: Identifikation der elastischen Kennwerte anisotroper Hochtemperaturlegierungen mittels Resonanzmessu
Autor: Han, Jianbao
Jahr: 1995
V Inhaltsverzeichnis Liste der verwendeten Formelzeichen .................................................................................. VII Die elastischen Kennwerte der untersuchten Hochtemperaturlegierungen .............................. XI 1 Einleitung ................................................................................................................. 1 1.1 Hochtemperaturlegierungen .......................................................................... 1 1.2 Elastische Kennwerte der Hochtemperaturlegierungen ................................... 3 2 Zielsetzung ............................................................................................................... 7 3 Beschreibung des elastischen Verhaltens anisotroper Werkstoffe ............................... 10 3.1 Hookesches Gesetz und materielles Hauptachsensystem ................................ 10 3.2 Materielle Symmetrie und elastische Anisotropie ........................................... 13 3.3 Werkstoffe
mit orthotroper materieller Symmetrie ......................................... 16 3.4 Werkstoffe mit hexagonaler materieller Symmetrie ........................................ 18 3.5 Werkstoffe mit kubischer materieller Symmetrie ............................................ 18 3.6 Abhängigkeit der Steifigkeitsmatrix von Orientierung .................................... 19 4 Identifikation der elastischen Konstanten .................................................................. 23 4.1 Resonanzfrequenzmessungen ........................................................................ 23 4.2 FE-Simulation der Eigenschwingungen .......................................................... 24 4.3 Algebraisches inverses Eigenwertproblem ..................................................... 26 4.4 Quasilineare Gleichungen .............................................................................. 30 4.5 Frequenzzuordnung .......................................................................................
31 4.6 Programmierung des Identifikationsverfahrens ............................................... 34 5 Identifikation der Kristallorientierung ........................................................................ 37 5.1 Standardorientierungsdreieck ........................................................................ 37 5.2 Abhängigkeit der Eigenffequenzen von Eulerschen Winkeln .......................... 38 6 Ermittlung der Einkristallkonstanten an texturbehafteten Legierungen ....................... 40 6.1 Grenzwertkonzepte ....................................................................................... 40 6.2 Abhängigkeit der Eigenffequenzen von Einkristallkonstanten und OVF ........ 42
VI 7 Empfindlichkeitsanalyse und numerische Simulation .................................................4 7.1 Einfluß fehlerhafter Orientierung auf die ermittelten elastischen Konstanten...................................................................................1 7.2 Einfluß fehlerhafter Geometriedaten auf die ermittelten elastischen Konstanten ..................................................................................4 7.3 Einfluß konischer und konkaver sowie konvexer Formabweichungen auf Eigenfrequenzen .......................................................4 7.4 Abhängigkeit der Eigenfrequenzen von Einkristallkonstanten ........................4 7.5 Abhängigkeit der Eigenfrequenzen von Aggregatkonstanten ..........................4 7.6 Konvergenz des Optimierungsprozesses ........................................................5 8 Viskose Dämpfung für Werkstoffe mit kubischer materieller Symmetrie ...................5 8.1 Rheologisches Modell des Voigt-Kelvin-Körpers
..........................................5 8.2 Numerische Simulation zur Ermittlung der Dämpfungskonstanten .................5 9 Anwendungen ...........................................................................................................5! 9.1 Einkristalline Nickelbasislegierungen .............................................................5! 9.2 Identifikation der Orientierung von kubischen Einkristallen ...........................6: 9.3 Gerichtet erstarrte Nickelbasislegierungen ..................................................... 9.4 Ermittlung der Einkristallkonstanten gericht erstarrter Legierungen ...............61 9.5 Gerichtet «kristallisierte ODS-Nickelbasislegierung ......................................6! 9.6 Texturbehaftete vielkristalline ODS-Eisenbasislegierung ...............................6! 9.7 Texturbehaftete vielkristalline Titanbasislegierung .........................................71 10 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse .....................................................
71 Anhang A Umrechnung zwischen Elastizitäts- und Steifigkeits- sowie Nachgiebigkeitskonstanten .......................................................71 Anhang B Probendaten für die in den Bildern vorgestellten numerischen Simulationsberechnungen .............................................. 7S Anhang C Körper der richtungsabhängigen elastischen E- und G- Moduln..........81 Literatur ................................................................................................................... 8i
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