Zur Phänomenologie der Heißrissbildung beim Schweißen und Entwicklung aussagekräftiger Prüfverfahren:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Bremerhaven
Wirtschaftsverl. NW, Verl. für Neue Wiss.
2006
|
Schriftenreihe: | BAM-Dissertationsreihe
19 |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | Zsfassung in engl. Sprache |
Beschreibung: | IX, 204 S. Ill., graph. Darst. 24 cm |
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adam_text | DIPL.-ING. MARTIN WOLF ZUR PHAENOMENOLOGIE DER HEISSRISSBILDUNG BEIM
SCHWEISSEN UND ENTWICKLUNG AUSSAGEKRAEFTIGER PRUEFVERFAHREN
BAM-DISSERTATIONSREIHE * BAND 19 BERLIN 2006 INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS I EINLEITUNG 1 II STAND DER TECHNIK 3 11.1 HEISSRISSE
3 11.1.1 DEFINITION 3 11.1.2 GRUNDSAETZLICHE BETRACHTUNGEN ZUR
HEISSRISSENTSTEHUNG 7 11.2 EINFLUESSE AUF DIE ERSTARRUNGSPROZESSE BEIM
SCHMELZSCHWEISSEN 9 11.2.1 GLEICHGEWICHTSERSTARRUNG 9 11.2.2
UNGLEICHGEWICHTSERSTARRUNG 10 11.2.3 KONSTITUTIONELLE UNTERKUEHLUNG 11
11.2.4 ERSTARRUNG UND MIKROSTRUKTUR 12 11.2.5 SCHMELZBADGEOMETRIE 14
11.3 THERMOMECHANIK BEIM SCHWEISSEN 18 11.4 UNTERSUCHUNGEN ZUR
HEISSRISSBILDUNG 20 11.4.1 URSACHEN EINER HEISSRISSBILDUNG 20 11.4.1.1
QUANTIFIZIERUNG DER METALLURGISCHEN EINFLUESSE 20 11.4.1.2
QUANTIFIZIERUNG THERMOMECHANISCHER EINFLUESSE - MISO METHODE 24 11.4.1.3
QUANTIFIZIERUNG THERMOMECHANISCHER EINFLUESSE - NUMERISCHE VERFAHREN 25
11.4.2 THEORETISCHER ANSATZ 27 11.4.2.1 HEISSRISSKRITERIUM VON PROKHOROV
28 11.4.2.2 RATE OF FEEDING / RATE OF SHRINKAGE - MODELL 29 11.4.2.3
RAPPAZ - DREZET - GREMAUD (RDG)-HEISSRISSKRITERIUM 32 11.5 EXPERIMENTELLE
ANSAETZE (AUSWAHL) 36 11.6 HEISSRISSTESTS MIT EIGENBEANSPRUCHENDEN PROBEN
39 11.6.1 BEANSPRUCHUNG DURCH PROBENGEOMETRIE 39 11.6.1.1 ZUG-UND
BIEGEPRUEFUNG 39 11.6.1.2 DOPPELKEHLNAHTPROBE 40 11.6.1.3 ZYLINDERPROBE
41 11.6.1.4 RINGNUTPROBE - RINGSEGMENTPROBE - CIRCULAR PATCH TEST 41
11.6.1.5 HOULDCROFT-PROBE 42 11.6.2 BEANSPRUCHUNG MITTELS SEPARATER
EINSPANNVORRICHTUNG 43 11.6.2.1 FISCO-TEST 43 H.6.2.2 INSTRUMENTED
RESTRAINT CRACKING TEST 44 H.6.2.3 SIGMAJIG-TEST 45 M.6.2.4 U-TYPE
HEISSRISSTEST 46 11.6.3 BEWERTUNG DER EIGENBEANSPRUCHENDEN HEISSRISSTESTS
46 11.7 HEISSRISSTESTS MIT FREMDBEANSPRUCHTEN PROBEN 47 11.7.1
BEANSPRUCHUNG DURCH ZUG 47 11.7.1.1 HEISS-ZUG-VERSUCH NACH GLEEBLE 47
11.7.1.2 HEISS-DEFORMATIONSRATE-VERSUCH (HDR-VERSUCH) 48 11.7.1.3
PROGRAMMIERBARER VERFORMUNGSRATEN TEST (PVR-TEST) 49 11.7.2
BEANSPRUCHUNG DURCH BIEGUNG 50 11.7.2.1 VARESTRAINT-TEST 50 VII
INHALTSVERZEICHNIS 11.7.2.2 TRANSVARESTRAINT-TEST 50 11.7.2.3
MODIFIZIERTER VARESTRAINT TRANSVARESTRAINT TEST (MVT-TEST) 51 11.7.2.4
LASERSPEZIFISCHER HEISSRISSTEST (LSHRT) 53 11.7.3 BEANSPRUCHUNG DURCH
SCHERUNG 55 11.7.3.1 VARIABLE DEFORMATION RATE-TEST (VDR-TEST) 55
M.7.3.2 KSLA-TEST 55 11.7.4 BEWERTUNG DER FREMDBEANSPRUCHENDEN
HEISSRISSTESTS 56 11.7.5 STAND DER STANDARDISIERUNG 57 II.8 ZIELSTELLUNG
DER ARBEIT 59 III VERSUCHSWERKSTOFF, VERSUCHSVORRICHTUNGEN UND
NUMERISCHER ANSATZ 63 111.1 CHARAKTERISIERUNG DES VERSUCHSWERKSTOFFS 63
111.2 SPEZIFISCHES HEISSRISSVERHALTEN DES ALLOY 602 CA 64 IM.3 GRUNDLAGEN
ZUR DURCHFUEHRUNG DER NUMERISCHEN SIMULATIONEN 66 III.3.1 WERKSTOFFDATEN
FUER DIE NUMERISCHEN SIMULATIONEN 69 111.3.1.1 WERKSTOFFKENNWERTE FUER DIE
TEMPERATURFELDBERECHNUNGEN 69 111.3.1.2 WERKSTOFFKENNWERTE FUER DIE
THERMOMECHANISCHEN BERECHNUNGEN 70 111.4 KONSTRUKTIVE AUSLEGUNG DER
MVT-1 UND MVT-2 ANLAGE 73 111.5 NEUKONZEPTION DER MVT-2 ANLAGE 74 111.6
MESSUNG UND SIMULATION DER MECHANISCHEN PROBENDEFORMATION IN DER MVT-2
ANLAGE 77 IM.7 VORRICHTUNG ZUR MESSUNG VON QUERVERSCHIEBUNGEN WAEHREND
EINER SCHWEISSUNG 80 IM.8 PROBENVORBEREITUNG UND VERSUCHSPARAMETER 81 IV
ERGEBNISSE UND DISKUSSION 83 IV.1 ENTWICKLUNG EINES KOMBINIERTEN
ERSTARRUNGSRISSMODELLS 83 IV. 1.1 BRUECKENMODELL ZUR BESCHREIBUNG DER
LOKALEN GRENZDEHNUNG 85 IV. 1.2 EXPERIMENTELLE VERIFIKATION DES
KOMBINIERTEN ERSTARRUNGSRISSMODELLS 87 IV. 1.3 ANSATZ ZUR ERMITTLUNG VON
ERSTARRUNGSRISSKRITERIEN 90 IV.2 NUMERISCHE BERECHNUNG DER
TEMPERATURVERTEILUNG IN UNMITTELBARER UMGEBUNG EINES SCHWEISSBADES 92
IV.2.1 REKONSTRUKTION DER SCHMELZBADGEOMETRIE 92 IV.2.2 BESTIMMUNG DER
GEOMETRIE- UND FORMPARAMETER 94 IV.2.3 BERUECKSICHTIGUNG DER
SCHMELZBADGEOMETRIE IN DEN NUMERISCHEN SIMULATIONEN 99 IV.2.4
VALIDIERUNG DER NUMERISCHEN TEMPERATURFELDBERECHNUNGEN 101 IV.3
IDENTIFIZIERUNG VON HEISSRISSPARAMETERN 106 IV.3.1 MVT-2 VERSUCHE MIT
SCHNELLER BEANSPRUCHUNG 106 IV.3.1.1 BESTIMMUNG DER MAXIMALEN
ERSTARRUNGSRISSLAENGEN 106 IV.3.1.2 BERECHNUNG DER
ERSTARRUNGSRISSKRITISCHEN GRENZTEMPERATUR TER 109 IV.3.1.3 SCHNELLE
BEANSPRUCHUNG IM VARESTRAINT - MODUS 116 IV.3.2 MVT-2 VERSUCHE MIT
VARIABLER PROBENBEANSPRUCHUNGSGESCHWINDIGKEIT 118 IV.3.2.1 SYMMETRIEN
DER ERSTARRUNGSRISSENTSTEHUNG IM VARESTRAINT-MODUS 118 VIII
BAM-DISSERTATIONSREIHE INHALTSVERZEICHNIS IV.3.2.2 VERGLEICHENDE
UNTERSUCHUNGEN IM VARESTRAINT- UND IM TRANSVARESTRAINT- MODUS 121
IV.3.2.3 EINFLUSS DER SCHWEISSPARAMETER AUF DIE HEISSRISSPARAMETER 125
IV.3.3 UEBERSICHT UEBER DIE ERMITTELTEN KRITISCHEN
PROBENBEANSPRUCHUNGSGESCHWINDIGKEITEN IM MVT-2 TEST 127 IV.4
UEBERTRAGBARKEIT VON HEISSRISSTESTS 129 IV.4.1 KONZEPT ZUR UEBERTRAGBARKEIT
VON HEISSRISSTESTERGEBNISSEN 130 IV.4.1.1 ZWEI - ZONEN MODELL 130
IV.4.1.2 KONTINUUMMECHANISCHER ANSATZ ZUR NUMERISCHEN BESTIMMUNG LOKALER
DEHNGESCHWINDIGKEITEN 134 IV.4.2 NUMERISCHE SIMULATIONEN DES MVT-2 -
VERSUCHS 135 IV.4.2.1 SPANNUNGSVERTEILUNGEN BEIM SIMULIERTEN MVT-2
VERSUCH 135 IV.4.3 MESSUNGEN DER QUERVERSCHIEBUNGEN IN UNMITTELBARER
NAEHE DES SCHMELZBADES 137 IV.4.4 BESTIMMUNG DER LOKALEN
DEHNGESCHWINDIGKEITEN 139 IV.4.4.1 QUANTIFIZIERUNG DER LOKALEN
DEHNGESCHWINDIGKEITEN IN ABHAENGIGKEIT DER
PROBENBEANSPRUCHUNGSGESCHWINDIGKEIT 140 IV.4.4.2 AUFSTELLUNG EINES
ERSTARRUNGSRISSKRITERIUMS 142 IV.S UEBERTRAGUNG DES MVT-2 RISSKRITERIUMS
144 IV.5.1 CONTROLLED TENSILE WELDABILITY TEST (CTW-TEST) 144 IV.5.2
ERMITTLUNG DER KRITISCHEN PROBENBEANSPRUCHUNGSGESCHWINDIGKEITEN IM
CTW-TEST 146 IV.5.3 NUMERISCHE SIMULATIONEN DES CTW-TESTS ZUR BESTIMMUNG
KRITISCHER LOKALER DEHNGESCHWINDIGKEITEN 147 IV.6 UEBERTRAGUNG DER
STANDARD-TESTBEDINGUNGEN VON MVT-1 AUF MVT-2 150 IV.6.1 GESENKGEOMETRIEN
DER MVT-1 UND MVT-2 ANLAGE 151 IV.6.2 BESTIMMUNG DER
TRAVERSENHUBGESCHWINDIGKEIT DES MVT-1 TESTS 153 IV.6.3 AEQUIVALENTE
TRAVERSENHUBGESCHWINDIGKEIT DER MVT-2 ANLAGE 155 V WEITERFUEHRENDE
UNTERSUCHUNGSMOEGLICHKEITEN ZUR UEBERTRAGBARKEIT VON HEISSRISSTESTS 159 V.1
NUMERISCHE SIMULATION DER MECHANISCHEN PROBENDEFORMATION IM
LASERSPEZIFISCHEN HEISSRISSTEST 159 V.2 UEBERTRAGBARKEIT DER
PROBENBEANSPRUCHUNG ZUM MVT-2 TEST 164 VI ZUSAMMENFASSUNG UND
SCHLUSSFOLGERUNGEN 167 VII LITERATURVERZEICHNIS 173 VIII BILDVERZEICHNIS
187 IX TABELLENVERZEICHNIS 195 X ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN 197 IX
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adam_txt |
DIPL.-ING. MARTIN WOLF ZUR PHAENOMENOLOGIE DER HEISSRISSBILDUNG BEIM
SCHWEISSEN UND ENTWICKLUNG AUSSAGEKRAEFTIGER PRUEFVERFAHREN
BAM-DISSERTATIONSREIHE * BAND 19 BERLIN 2006 INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS I EINLEITUNG 1 II STAND DER TECHNIK 3 11.1 HEISSRISSE
3 11.1.1 DEFINITION 3 11.1.2 GRUNDSAETZLICHE BETRACHTUNGEN ZUR
HEISSRISSENTSTEHUNG 7 11.2 EINFLUESSE AUF DIE ERSTARRUNGSPROZESSE BEIM
SCHMELZSCHWEISSEN 9 11.2.1 GLEICHGEWICHTSERSTARRUNG 9 11.2.2
UNGLEICHGEWICHTSERSTARRUNG 10 11.2.3 KONSTITUTIONELLE UNTERKUEHLUNG 11
11.2.4 ERSTARRUNG UND MIKROSTRUKTUR 12 11.2.5 SCHMELZBADGEOMETRIE 14
11.3 THERMOMECHANIK BEIM SCHWEISSEN 18 11.4 UNTERSUCHUNGEN ZUR
HEISSRISSBILDUNG 20 11.4.1 URSACHEN EINER HEISSRISSBILDUNG 20 11.4.1.1
QUANTIFIZIERUNG DER METALLURGISCHEN EINFLUESSE 20 11.4.1.2
QUANTIFIZIERUNG THERMOMECHANISCHER EINFLUESSE - MISO METHODE 24 11.4.1.3
QUANTIFIZIERUNG THERMOMECHANISCHER EINFLUESSE - NUMERISCHE VERFAHREN 25
11.4.2 THEORETISCHER ANSATZ 27 11.4.2.1 HEISSRISSKRITERIUM VON PROKHOROV
28 11.4.2.2 RATE OF FEEDING / RATE OF SHRINKAGE - MODELL 29 11.4.2.3
RAPPAZ - DREZET - GREMAUD (RDG)-HEISSRISSKRITERIUM 32 11.5 EXPERIMENTELLE
ANSAETZE (AUSWAHL) 36 11.6 HEISSRISSTESTS MIT EIGENBEANSPRUCHENDEN PROBEN
39 11.6.1 BEANSPRUCHUNG DURCH PROBENGEOMETRIE 39 11.6.1.1 ZUG-UND
BIEGEPRUEFUNG 39 11.6.1.2 DOPPELKEHLNAHTPROBE 40 11.6.1.3 ZYLINDERPROBE
41 11.6.1.4 RINGNUTPROBE - RINGSEGMENTPROBE - CIRCULAR PATCH TEST 41
11.6.1.5 HOULDCROFT-PROBE 42 11.6.2 BEANSPRUCHUNG MITTELS SEPARATER
EINSPANNVORRICHTUNG 43 11.6.2.1 FISCO-TEST 43 H.6.2.2 INSTRUMENTED
RESTRAINT CRACKING TEST 44 H.6.2.3 SIGMAJIG-TEST 45 M.6.2.4 U-TYPE
HEISSRISSTEST 46 11.6.3 BEWERTUNG DER EIGENBEANSPRUCHENDEN HEISSRISSTESTS
46 11.7 HEISSRISSTESTS MIT FREMDBEANSPRUCHTEN PROBEN 47 11.7.1
BEANSPRUCHUNG DURCH ZUG 47 11.7.1.1 HEISS-ZUG-VERSUCH NACH GLEEBLE 47
11.7.1.2 HEISS-DEFORMATIONSRATE-VERSUCH (HDR-VERSUCH) 48 11.7.1.3
PROGRAMMIERBARER VERFORMUNGSRATEN TEST (PVR-TEST) 49 11.7.2
BEANSPRUCHUNG DURCH BIEGUNG 50 11.7.2.1 VARESTRAINT-TEST 50 VII
INHALTSVERZEICHNIS 11.7.2.2 TRANSVARESTRAINT-TEST 50 11.7.2.3
MODIFIZIERTER VARESTRAINT TRANSVARESTRAINT TEST (MVT-TEST) 51 11.7.2.4
LASERSPEZIFISCHER HEISSRISSTEST (LSHRT) 53 11.7.3 BEANSPRUCHUNG DURCH
SCHERUNG 55 11.7.3.1 VARIABLE DEFORMATION RATE-TEST (VDR-TEST) 55
M.7.3.2 KSLA-TEST 55 11.7.4 BEWERTUNG DER FREMDBEANSPRUCHENDEN
HEISSRISSTESTS 56 11.7.5 STAND DER STANDARDISIERUNG 57 II.8 ZIELSTELLUNG
DER ARBEIT 59 III VERSUCHSWERKSTOFF, VERSUCHSVORRICHTUNGEN UND
NUMERISCHER ANSATZ 63 111.1 CHARAKTERISIERUNG DES VERSUCHSWERKSTOFFS 63
111.2 SPEZIFISCHES HEISSRISSVERHALTEN DES ALLOY 602 CA 64 IM.3 GRUNDLAGEN
ZUR DURCHFUEHRUNG DER NUMERISCHEN SIMULATIONEN 66 III.3.1 WERKSTOFFDATEN
FUER DIE NUMERISCHEN SIMULATIONEN 69 111.3.1.1 WERKSTOFFKENNWERTE FUER DIE
TEMPERATURFELDBERECHNUNGEN 69 111.3.1.2 WERKSTOFFKENNWERTE FUER DIE
THERMOMECHANISCHEN BERECHNUNGEN 70 111.4 KONSTRUKTIVE AUSLEGUNG DER
MVT-1 UND MVT-2 ANLAGE 73 111.5 NEUKONZEPTION DER MVT-2 ANLAGE 74 111.6
MESSUNG UND SIMULATION DER MECHANISCHEN PROBENDEFORMATION IN DER MVT-2
ANLAGE 77 IM.7 VORRICHTUNG ZUR MESSUNG VON QUERVERSCHIEBUNGEN WAEHREND
EINER SCHWEISSUNG 80 IM.8 PROBENVORBEREITUNG UND VERSUCHSPARAMETER 81 IV
ERGEBNISSE UND DISKUSSION 83 IV.1 ENTWICKLUNG EINES KOMBINIERTEN
ERSTARRUNGSRISSMODELLS 83 IV. 1.1 BRUECKENMODELL ZUR BESCHREIBUNG DER
LOKALEN GRENZDEHNUNG 85 IV. 1.2 EXPERIMENTELLE VERIFIKATION DES
KOMBINIERTEN ERSTARRUNGSRISSMODELLS 87 IV. 1.3 ANSATZ ZUR ERMITTLUNG VON
ERSTARRUNGSRISSKRITERIEN 90 IV.2 NUMERISCHE BERECHNUNG DER
TEMPERATURVERTEILUNG IN UNMITTELBARER UMGEBUNG EINES SCHWEISSBADES 92
IV.2.1 REKONSTRUKTION DER SCHMELZBADGEOMETRIE 92 IV.2.2 BESTIMMUNG DER
GEOMETRIE- UND FORMPARAMETER 94 IV.2.3 BERUECKSICHTIGUNG DER
SCHMELZBADGEOMETRIE IN DEN NUMERISCHEN SIMULATIONEN 99 IV.2.4
VALIDIERUNG DER NUMERISCHEN TEMPERATURFELDBERECHNUNGEN 101 IV.3
IDENTIFIZIERUNG VON HEISSRISSPARAMETERN 106 IV.3.1 MVT-2 VERSUCHE MIT
SCHNELLER BEANSPRUCHUNG 106 IV.3.1.1 BESTIMMUNG DER MAXIMALEN
ERSTARRUNGSRISSLAENGEN 106 IV.3.1.2 BERECHNUNG DER
ERSTARRUNGSRISSKRITISCHEN GRENZTEMPERATUR TER 109 IV.3.1.3 SCHNELLE
BEANSPRUCHUNG IM VARESTRAINT - MODUS 116 IV.3.2 MVT-2 VERSUCHE MIT
VARIABLER PROBENBEANSPRUCHUNGSGESCHWINDIGKEIT 118 IV.3.2.1 SYMMETRIEN
DER ERSTARRUNGSRISSENTSTEHUNG IM VARESTRAINT-MODUS 118 VIII
BAM-DISSERTATIONSREIHE INHALTSVERZEICHNIS IV.3.2.2 VERGLEICHENDE
UNTERSUCHUNGEN IM VARESTRAINT- UND IM TRANSVARESTRAINT- MODUS 121
IV.3.2.3 EINFLUSS DER SCHWEISSPARAMETER AUF DIE HEISSRISSPARAMETER 125
IV.3.3 UEBERSICHT UEBER DIE ERMITTELTEN KRITISCHEN
PROBENBEANSPRUCHUNGSGESCHWINDIGKEITEN IM MVT-2 TEST 127 IV.4
UEBERTRAGBARKEIT VON HEISSRISSTESTS 129 IV.4.1 KONZEPT ZUR UEBERTRAGBARKEIT
VON HEISSRISSTESTERGEBNISSEN 130 IV.4.1.1 ZWEI - ZONEN MODELL 130
IV.4.1.2 KONTINUUMMECHANISCHER ANSATZ ZUR NUMERISCHEN BESTIMMUNG LOKALER
DEHNGESCHWINDIGKEITEN 134 IV.4.2 NUMERISCHE SIMULATIONEN DES MVT-2 -
VERSUCHS 135 IV.4.2.1 SPANNUNGSVERTEILUNGEN BEIM SIMULIERTEN MVT-2
VERSUCH 135 IV.4.3 MESSUNGEN DER QUERVERSCHIEBUNGEN IN UNMITTELBARER
NAEHE DES SCHMELZBADES 137 IV.4.4 BESTIMMUNG DER LOKALEN
DEHNGESCHWINDIGKEITEN 139 IV.4.4.1 QUANTIFIZIERUNG DER LOKALEN
DEHNGESCHWINDIGKEITEN IN ABHAENGIGKEIT DER
PROBENBEANSPRUCHUNGSGESCHWINDIGKEIT 140 IV.4.4.2 AUFSTELLUNG EINES
ERSTARRUNGSRISSKRITERIUMS 142 IV.S UEBERTRAGUNG DES MVT-2 RISSKRITERIUMS
144 IV.5.1 CONTROLLED TENSILE WELDABILITY TEST (CTW-TEST) 144 IV.5.2
ERMITTLUNG DER KRITISCHEN PROBENBEANSPRUCHUNGSGESCHWINDIGKEITEN IM
CTW-TEST 146 IV.5.3 NUMERISCHE SIMULATIONEN DES CTW-TESTS ZUR BESTIMMUNG
KRITISCHER LOKALER DEHNGESCHWINDIGKEITEN 147 IV.6 UEBERTRAGUNG DER
STANDARD-TESTBEDINGUNGEN VON MVT-1 AUF MVT-2 150 IV.6.1 GESENKGEOMETRIEN
DER MVT-1 UND MVT-2 ANLAGE 151 IV.6.2 BESTIMMUNG DER
TRAVERSENHUBGESCHWINDIGKEIT DES MVT-1 TESTS 153 IV.6.3 AEQUIVALENTE
TRAVERSENHUBGESCHWINDIGKEIT DER MVT-2 ANLAGE 155 V WEITERFUEHRENDE
UNTERSUCHUNGSMOEGLICHKEITEN ZUR UEBERTRAGBARKEIT VON HEISSRISSTESTS 159 V.1
NUMERISCHE SIMULATION DER MECHANISCHEN PROBENDEFORMATION IM
LASERSPEZIFISCHEN HEISSRISSTEST 159 V.2 UEBERTRAGBARKEIT DER
PROBENBEANSPRUCHUNG ZUM MVT-2 TEST 164 VI ZUSAMMENFASSUNG UND
SCHLUSSFOLGERUNGEN 167 VII LITERATURVERZEICHNIS 173 VIII BILDVERZEICHNIS
187 IX TABELLENVERZEICHNIS 195 X ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN 197 IX |
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