Das Projekt "Erfassung und Beschreibung von Mikrotrennflächen in Festgestein" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: GeoForschungsZentrum Potsdam.Mikrotrennflächen spielen eine zentrale Rolle in der Ingenieurgeologie, Gesteinsphysik und Felsmechanik. Um die Entwicklung von Mikrorissen und Risssystemen in Gesteinen besser vorhersagen zu können, soll in Fortsetzung der bisherigen Arbeiten am GeoForschungsZentrum Potsdam das Mikrorisswachstum unter Modus I und II Belastung untersucht werden. Hierzu sollen fortgeschrittene Verfahren zur Analyse der bei der Rissbildung abgestrahlten akustischen Emissionen (AE) eingesetzt werden, um den Anteil unterschiedlicher Mikrorisstypen bei Rissbildung unter Modus I und II Belastung zu bestimmen. Diese Untersuchungen sollen dazu beitragen, den Zusammenhang zwischen Mikrorissverteilung in der Prozesszone und Bruchzähigkeit für unterschiedliche Belastungsarten zu erfassen. Im ersten Teil der Studie wurde ein Verfahren zur Bestimmung der Modus II Bruchzähigkeit (PTS-Test) entwickelt. Dies soll nun weiterentwickelt werden, um es in der Anwendung als Standardverfahren (International Society of Rock Mechanics (ISRM) Suggested Method) einsetzen zu können. Hierzu sollen der Einfluss der Probengröße und der Belastungsgeschwindigkeit auf die Bruchzähigkeit untersucht werden.
Das Projekt "Gebrauchsverhalten von Betonfahrbahnen mit Recyclingzuschlag" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Institut für Baustoffe- und Baukonstruktionen, Lehrstuhl für Baustoffkunde und Werkstoffprüfung, Materialprüfungsamt für das Bauwesen,Bereich Baustoffe.In enger Zusammenarbeit mit dem BMVBW und den Autobahnämtern der jeweiligen Bundesländer sollen alle wichtigen Daten bezüglich Herstellung und der dabei verwendeten Baustoffe von ein- und zweischichtigen Betonfahrbahndecken, bei denen RC-Betonzuschlag verwendet wurde, zusammengetragen und systematisch ausgewertet werden. Anschließend sollen die Betonfahrbahndecken augenscheinlich (Zustand der Oberflächen, Abwitterung bzw. Frost-Tausalz-Widerstand einschichtiger Decken, Dokumentation von Rissen, Fugenöffnungen und Unregelmäßigkeiten) in regelmäßigen Abständen untersucht werden. Um die in der Praxis auftretenden Verformungen (Aufwölben, Aufschüsseln) der Betonfahrbahndecken erfassen und mit Labormessungen vergleichen zu können, sollen orientierend Messungen mit einem am Baustoffinstitut entwickelten Lasermessgerät durchgeführt werden. In Laboruntersuchungen sollen darüber hinaus an Bohrkernen Materialkenndaten wie Feuchtigkeitsgehalt, Luftporengehalt und Verbundfestigkeit bestimmt werden.
Das Projekt "Mechanisches Fügen von Materialien mit begrenzter Duktilität" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Festkörpermechanik, Professur für Mechanik multifunktionaler Strukturen.Ziel des Projektes ist die Vorhersage von Rissen beim mechanischen Fügen von Materialien mit begrenzter Duktilität und die Bewertung der Risse unter Betriebslasten.
Das Projekt "Digitale Modellierungsprozesse in der wiederkehrenden Prüfung von Windenergieanlagen, Teilvorhaben: Automatisierte Schadensdetektion mittels Risslumineszenz" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: MR Chemie GmbH.
Das Projekt "Wissensbasiertes Design von verschleißbeständigen Lagerstählen durch Charakterisierung auf atomarer Ebene - Ein Ausweg aus der 'White Etching Crack' Problematik von Windkraftanlagen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH.Materialversagen durch 'White Etching Cracks' (Weiß anätzende Risse, WECs) betrifft insbesondere die Lager von Windturbinengetrieben. Dieser Schadensmechanismus erhöht die Kosten für Windkraft erheblich und behindert somit weltweit den Ausbau der erneuerbaren Energien. WECs verursachen schon seit über 20 Jahren zunehmend Probleme in der industriellen Anwendung, der zugrunde liegende Mechanismus wird aber immer noch kontrovers diskutiert, was hauptsächlich auf das Fehlen geeigneter Untersuchungsmethoden zurückzuführen ist. Ziel des Vorhabens ist, durch die Anwendung neuer Charakterisierungsmethoden im Rahmen einer Nachwuchsforschergruppe, einen Durchbruch beim Finden von Maßnahmen gegen WECs zu erzielen. Der Projektleiter ist Entwickler einer neuartigen Charakterisierungsmethode mit atomarer Auflösung, mit der sich die für die Bildung von WECs verantwortlichen Werkstoffveränderungen erstmals detailliert untersuchen lassen. Das fünfjährige Forschungsvorhaben mit drei Mitarbeitern wird am Max-Planck-Institut für Eisenforschung, einem der weltweit renommiertesten Institute auf dem Gebiet der Stahlforschung, durchgeführt werden. Für das Vorhaben werden WECs unter kontrollierten Bedingungen im Labor in verschiedenen Legierungen generiert und so ein detailliertes Verständnis für den Schadensmechanismus erarbeitet. Darauf aufbauend werden Lagerstähle mit signifikant verbesserter Resistenz gegenüber WECs entwickelt. Die aus dem Vorhaben gewonnen Erkenntnisse sollen im Rahmen von drei durch den Antragssteller organisierten Workshops direkt der deutschen Industrie zu Gute kommen. Bei Projekterfolg stünde ein neuer, günstiger und verschleißbeständiger Lagerstahl nicht nur der Windkraftbranche, sondern auch allen anderen Lageranwendungen (Man bedenke, Lager werden in fast allen Maschinen mit beweglichen Elementen verbaut!), zur Verfügung.
Das Projekt "Analyse und Bewertung lokaler Arrestereignisse bei Komponenten unter dynamischer Belastung (KEK)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik.
Das Projekt "Vorhaben: Wegsamkeiten durch Spannungsumlagerungen - Numerik^Vorhaben: Experimentelle Untersuchungen zur druckgetriebenen Perkolation in Barrieregesteinen (Salz, Ton) und numerische Simulation mit diskontinuums-mechanischen Berechnungsmodellen^Vorhaben: Wegsamkeiten im Tongestein durch Quell- und Schrumpfungsprozesse sowie druckgetriebene Perkolation: Entwicklung, Validierung und Verifizierung von neuen Modellierungsansätzen in OpenGeoSys unter Einbeziehung von Ergebnissen aus in situ Experimenten^Vorhaben: Wegsamkeiten durch Spannungsumlagerungen^UG: GeomInt: Geomechanische Integrität von Wirts- und Barrieregesteinen - Experiment, Modellierung und Analyse von Diskontinuitäten, Vorhaben: Entwicklung von experimentellen Grundlagen und numerischen Modellen zur mikro- und mesoskopischen Abbildung einer Diskontinuitätsbildung in Wirts- und Barrieregesteinen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität zu Kiel, Institut für Geowissenschaften - Marine und terrestrische Geomechanik und Geotechnik.Die Nutzung des untertägigen Raums als Ressourcenquelle, Speicher und Verkehrsraum ist in den vergangenen Jahren deutlich komplexer, insbesondere im Zusammenhang mit Fragen der Transformation von Energiesystemen oder sichere Verwahrung von Abfällen bei der Energieproduktion oder aus Industrie, geworden. In der Beurteilung eines wirtschaftlichen und ökologischen Betriebs von untertägigen Geosystemen kristallisieren sich die Themen Schädigung, Rissbildung und -fortschritt sowie Grenzflächenproblematik als bisher wenig verstanden Aspekte heraus. Sie mit in der Praxis gängigen, kommerziellen numerischen Simulationssystemen derzeit nicht adäquat modellierbar und stellen daher dringlichen Forschungsbedarf dar. Das geplante Vorhaben leistet wesentliche Beiträge für experimentell-numerische Analyse zur Diskontinuitätsentstehung in den untertägigen Gesteinen, unter Berücksichtigung von gekoppelte mechanischer, thermischer und hydraulischer Prozesse in der Diskontinuitätenentwicklung. Die Projektergebnisse sollen ein verbessertes Verständnis diese Prozesse zur zuverlässigen Planung der geotechnischen Nutzung des unterirdischen Raumes geben. Das Gesamtprojekt beinhaltet 3 Hauptarbeitspakete, bezüglich der Untersuchung der Wegsamkeiten durch Quell-und Schrumpfungsprozesse, durch druckgetriebene Perkulationen und durch Spannungsumlagerungen, wobei in den AP's die experimentellen und numerischen Analysen und Entwicklungen durchgeführt werden. Die CAU Kiel ist in den experimentellen und numerischen Entwicklungen zu den AP's 1 und 2 involviert. Darin sind als experimentelle Laboruntersuchungen, Analysen zur Rissinitiierung und Selbstheilung von Tonen und Salzgesteinen unter thermisch, hydraulischen und mechanischen Randbedingungen geplant. Als numerische Entwicklungen sind aufbauend auf eigenen LEM Entwicklungen, Weiterentwicklungen zur getriggerten Rissinitiierung und Selbstheilung von Tonen und Salzgesteinen unter den gegebenen Randbedingungen geplant.
Das Projekt "Vorhaben: Wegsamkeiten durch Spannungsumlagerungen - Numerik^Vorhaben: Wegsamkeiten im Tongestein durch Quell- und Schrumpfungsprozesse sowie druckgetriebene Perkolation: Entwicklung, Validierung und Verifizierung von neuen Modellierungsansätzen in OpenGeoSys unter Einbeziehung von Ergebnissen aus in situ Experimenten^UG: GeomInt: Geomechanische Integrität von Wirts- und Barrieregesteinen - Experiment, Modellierung und Analyse von Diskontinuitäten^Vorhaben: Wegsamkeiten durch Spannungsumlagerungen, Vorhaben: Experimentelle Untersuchungen zur druckgetriebenen Perkolation in Barrieregesteinen (Salz, Ton) und numerische Simulation mit diskontinuums-mechanischen Berechnungsmodellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: IFG Institut für Gebirgsmechanik GmbH.Das Vorhaben leistet wesentliche Beiträge für die realitätsnahe experimentell-numerische Analyse der Entstehung und Entwicklung von Diskontinuitäten in den Gesteinen Salz, Ton und Kristallin. Dabei stehen das Verständnis und die Quantifizierung von Wechselwirkungen mit sich dynamisch entwickelnden Gesteinseigenschaften (z.B. Permeabilität) im Mittelpunkt, die geomechanische Integrität und Dichtheit geologischer Reservoir-Barriere-Schichten bestimmen. Es werden Diskontinuitäten von volumetrisch verteilten Schädigungen, wie sie in der Auflockerungszone von Festgesteinen auftreten, Diskontinuitäten, die sich an Phasengrenzflächen unkontrolliert oder kontrolliert neu bilden können sowie diskrete Riss- und Kluftnetzwerke, wie sie durch druckgetriebene Perkolation entstehen können, betrachtet. Die Arbeitspakete AP1-AP3 sind jeweils in die identischen Bereiche Laborexperiment, Numerik sowie in-situ-Experiment (Untertagelabor) strukturiert und bilden jeweils einen typischen Effekt ab, der zur Entstehung und Entwicklung spezifischer Diskontinuitäten führt. AP 4 dient der Projektkoordination. AP 1: Wegsamkeiten durch Quell- und Schrumpfungsprozesse AP 2: Wegsamkeiten durch druckgetriebene Perkolation AP 3: Wegsamkeiten durch Spannungsumlagerungen AP 4: Projektkoordination
Das Projekt "Vorhaben: Wegsamkeiten durch Spannungsumlagerungen - Numerik^Vorhaben: Wegsamkeiten im Tongestein durch Quell- und Schrumpfungsprozesse sowie druckgetriebene Perkolation: Entwicklung, Validierung und Verifizierung von neuen Modellierungsansätzen in OpenGeoSys unter Einbeziehung von Ergebnissen aus in situ Experimenten^UG: GeomInt: Geomechanische Integrität von Wirts- und Barrieregesteinen - Experiment, Modellierung und Analyse von Diskontinuitäten, Vorhaben: Wegsamkeiten durch Spannungsumlagerungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Geologie.Übergeordnetes Ziel des geplanten Vorhabens ist es, in wesentlichem Umfang vorhandene Lücken im Prozess-, Methoden- und Systemverständnis bei der Entstehung und Entwicklung struktureller Diskontinuitäten in Wirts- und Barrieregesteinen zu schließen. Auf der Basis systematischer experimentell-numerischer Analysen in für geotechnologische Anwendungen typischen Gesteinen sollen zeitliche und räumliche Auswirkungen von Diskontinuitäten auf die geomechanische Integrität und Dichtheit geologischer Formationen (z.B. in Form von Permeabilitäts- und Festigkeitsänderung) betrachtet werden. Damit werden Voraussetzungen für die Etablierung und Verbesserung verlässlicher Verfahren und Leitlinien zur prognostizierenden Gefährdungsanalyse und Überwachung vermeidbarer Umweltauswirkungen geschaffen. Im vorliegenden Teilprojekt werden hydro-mechanisch gekoppelte Laborexperimente und numerische Simulationen in Bezug auf kristallines Gestein durchgeführt. Die Laborversuche enthalten klassische und spezielle bruchmechanische Versuche an Matrixmaterial sowie Diskontinuitäten. Die numerischen Simulationen auf Basis der Diskreten-Elemente-Methode beinhalten die Simulation von Rissausbreitungsprozessen sowie Dislokationen entlang existierender Klüfte bzw. Störungszonen. Dabei wird auf Basis der Laborversuche ein neues Materialgesetz zur Beschreibung des hydro-mechanischen Verhaltens von Diskontinuitäten entwickelt, implementiert, getestet und angewendet. Der Arbeitsplan umfasst folgende Schritte: 1.) Analyse des aktuellen Standes von W+T 2.) HM-gekoppelte gesteinsmechanische Laborversuche am Kristallin 3.) Numerische Simulationen zur Rissausbreitung inkl. Entwicklung eines Kluftstoffgesetzes 4.) Einbeziehung von in-situ-Daten aus Frac-Experimenten in Simulationen.
Das Projekt "UG: GeomInt: Geomechanische Integrität von Wirts- und Barrieregesteinen - Experiment, Modellierung und Analyse von Diskontinuitäten, Vorhaben: Wegsamkeiten im Tongestein durch Quell- und Schrumpfungsprozesse sowie druckgetriebene Perkolation: Entwicklung, Validierung und Verifizierung von neuen Modellierungsansätzen in OpenGeoSys unter Einbeziehung von Ergebnissen aus in situ Experimenten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe.Ziel des Verbundprojekts GeomInt ist die realitätsnahe experimentell-numerische Analyse der Entstehung und Entwicklung von Diskontinuitäten in untertägigen Gesteinen am Beispiel von Salz-, Ton- und Kristallingesteinen. Als Forschungsschwerpunkte sollen typische Prozesse betrachtet werden, die zur Entstehung spezifischer Diskontinuitäten führen. Hierzu gehören Quell- und Schrumpfungsprozesse, druckgetriebene Perkolation und Spannungsumlagerungen. Das Projekt GeomInt gliedert sich in insgesamt drei Arbeitspakete. Im Rahmen des ersten Arbeitspaketes sollen Wegsamkeiten untersucht werden, die durch Quell- und Schrumpfungsprozesse hervorgerufen werden. Hierfür sind verschiedene Laborexperimente an Tongesteinen geplant, um Materialparameter zu bestimmen und die Entstehung von Diskontinuitäten zu beobachten. Ein Schwerpunkt der Untersuchungen ist auf Selbstheilungsprozesse des Tongesteins ausgerichtet. Das zweite Arbeitspaket befasst sich mit der Entstehung von Wegsamkeiten in Salz- und Tongesteinen infolge druckgetriebener Perkolation. Mit Hilfe von Laborexperimenten soll u. a. geklärt werden, inwieweit die Höhe der Perkolationsschwelle vom Spannungszustand und von der Temperatur des Gesteins abhängig ist. Im Zentrum des dritten Arbeitspaketes stehen Wegsamkeiten, die infolge von Spannungsumlagerungen im Kristallin gebildet werden. Dabei richtet sich das Hauptaugenmerk der Laborexperimente auf die Rissausbreitung und das Verhalten von Klüften. Die Ergebnisse der Experimente dienen in allen Arbeitspaketen numerischen Simulationen zur Nachbildung der grundlegenden Prozesse. Während mit den Laborexperimenten insbesondere das spezifische Prozessverständnis für Bildung und Entwicklung der betrachteten Diskontinuitäten verbessert werden soll, dienen die numerischen Analysen u. a. auch einem Progress im Methodenverständnis. Dazu werden unterschiedliche numerische Verfahren (netzgebundene Kontinuumsansätze, netzfreie Diskontinuums-Methoden, hybride Verfahren) systematisch bezüglich ihrer Potenziale und Limitierungen untersucht sowie in geeigneter Weise erweitert. Um die dabei entwickelten Modelle zu überprüfen, sollen Feldexperimente in den Untertagelaboren Mont Terri (Schweiz), Springen und Reiche Zeche (beide Deutschland) durchgeführt werden. Damit ist auch eine Verbesserung des Systemverständnisses der Auswirkungen von Diskontinuitäten auf untertägige Geosysteme verbunden. Im Ergebnis soll das Projekt ein verbessertes Prozessverständnis für die Entstehung von Diskontinuitäten auf verschiedenen Zeit- und Längenskalen erbringen sowie numerische Werkzeuge bereitstellen, um die geotechnologische Nutzung des Untergrundes sicherer und effizienter zu gestalten. Die Aufgaben der BGR in dem Verbundvorhaben konzentrieren sich auf zwei Arbeitsgebiete: 1) Numerik: Methodenentwicklung, Begleitung der Implementierung in die Software OpenGeoSys und Testen (Benchmarking); 2) In-situ-Experimente: Anwendung und Evaluierung der neu implementierten ... (Text gekürzt)
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 127 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 127 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 127 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 124 |
| Englisch | 5 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 66 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 97 |
| Lebewesen & Lebensräume | 91 |
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| Weitere | 127 |