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Found 125 results.

Gebrauchsverhalten von Betonfahrbahnen mit Recyclingzuschlag

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.

Mechanisches Fügen von Materialien mit begrenzter Duktilität

Ziel des Projektes ist die Vorhersage von Rissen beim mechanischen Fügen von Materialien mit begrenzter Duktilität und die Bewertung der Risse unter Betriebslasten.

Erfassung und Beschreibung von Mikrotrennflächen in Festgestein

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.

Digitale Modellierungsprozesse in der wiederkehrenden Prüfung von Windenergieanlagen, Teilvorhaben: Automatisierte Schadensdetektion mittels Risslumineszenz

Berücksichtigung spezieller Effekte für die Anwendung eines optimierten Bruchmechanikkonzepts für den RDB-Sicherheitsnachweis

CUT B - Cutting Edge Charakterisierung und Technologie für die deutsche PV-Industrie, Teilvorhaben: Process Intelligence - Methoden der Verlust-, Prozess- und Sensitivitätsanalyse für PERC-Solarzellen

Das Gesamtziel der Vorhaben CUT-A (FKZ 0325823) und CUT-B ist die Entwicklung, Erprobung und Bereitstellung von modernster Charakterisierung und Technologie, die die kosteneffiziente Herstellung von PERC Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von über 20% und geringerer Schwankungs-breite ermöglichen. Während im Projekt CUT-A die erforderlichen Technologien entwickelt werden, werden im Projekt CUT-B innovative Konzepte der Inline-Prozesskontrolle und der simulationsgestützten Sensitivitätsanalyse des Gesamtprozesses hinsichtlich Prozessschwankungen entwickelt. Ausgewählte Charakterisierungsverfahren werden dabei entscheidend verbessert, sodass mittels der Inline-Prozesskontrolle und der begleitend durchgeführten, simulationsgestützten Sensitivitätsanalyse des Prozesses der Einfluss von Prozessschwankungen auf den Solarzellenwirkungsgrad verstanden und theoretisch wie experimentell quantifiziert werden kann. Diese Konzepte sollen im Projekt CUT-A für eine systematische Qualifizierung und Optimierung des Fertigungsprozesses angewandt werden, sodass die Prozessentwicklung für PERC-Solarzellen deutlich effizienter gestaltet werden kann. Die wesentlichen inhaltlichen Arbeitspakete des Projektes sind: (1) Entwicklung von Process Intelligence Methoden (Verlustanalyse, Sensitivitätsanalyse, automatische Datenanalyse) (2) Weiterentwicklung PL-Systems (Photolumineszenz) und PL-Methoden an teilprozessierten Wafern (3) Weiterentwickung MDP-System / MDP-Monitoring (mikrowellendetektierte Photoleitfähigkeitsmessung) (4) Weiterentwicklung optische Messsysteme (Mikrorisskontrolle, Texturanalyse, Schichtanalyse).

CUT B - Cutting Edge Charakterisierung und Technologie für die deutsche PV-Industrie, Teilvorhaben: Process Intelligence - Lumineszenz und optische Messverfahren zur Prozessanalyse

Für das Gesamtziel - eine kosteneffiziente Fertigung von Solarzellen mit Spitzenwirkungsgraden und geringer Streuung - ist die Messtechnik ein entscheidender Faktor. In diesem Teilvorhaben werden neue Messverfahren entwickelt und erprobt. Im Fokus stehen dabei neben dem Photolumineszenzmesssystem (PL) von Hennecke Systems und dem Lebensdauermesssystem von Freiberg Instruments die optischen Messsysteme (Riefenmessung, Rissdetektion, Coating, Stain), die für die Messung in unterschiedlichen Prozessstadien angepasst und deren Relevanz in den unterschiedlichen Fertigungsschritten des PERC-Solarzellenprozesses ermittelt werden. Die zu erforschende Lebensdauerkalibrierung des Photolumineszenzmesssystems schafft einen Mehrwert für potentielle Kunden da hierdurch absolute Messwerte aus den PL-Messungen erhalten werden können. Der Arbeitsplan des Teilvorhabens gliedert sich in die Arbeitspakete: Koordination, Process Intelligence Methoden, Entwicklung und Lebensdauerkalibrierung des Photolumineszenzmesssystems, Entwicklung optischer Messsysteme mit Riefenmessung und Rissdetektion, ortsaufgelöste Texturkontrolle, Schichtanalyse und Schichtdickenmessung sowie optische Inspektion von beschichteten Proben, In diesem Teilvorhaben wird eng mit Fraunhofer ISE und Freiberg Instruments zusammen gearbeitet.

Wissensbasiertes Design von verschleißbeständigen Lagerstählen durch Charakterisierung auf atomarer Ebene - Ein Ausweg aus der 'White Etching Crack' Problematik von Windkraftanlagen

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.

Experimentelle und numerische Untersuchungen zu Mehrfachrissen in Komponenten der druckführenden Umschließung (MeKom), Teilvorhaben: Mikromechanische Modellierung von systematischen Rissfeldern und Bildung eines Bewertungskriteriums

In großen kerntechnischen Komponenten können herstellungsbedingt Rissfelder enthalten sein. Solche Rissfelder werden mit ZfP-Methoden mit einigen Einschränkungen erfasst. Die ZfP-Ergebnisse fließen in die sicherheitstechnische Beurteilung von rissfeldbehafteten Komponenten derart ein, als dass in den Regelwerken die Rissfelder als abdeckender Einzelfehler betrachtet werden. Bei großen Rissfeldern ist diese Vorgehensweise bruchmechanisch nicht anwendbar. Gesamtziel dieses Vorhabens ist es, eine ingenieursmäßige Methodik abzuleiten, mit der es möglich ist, den Sicherheitsabstand gegen Versagen für eine rissfeldbehaftete Komponente zu berechnen. Das Vorhaben ist Teil eines Verbundprojekts gemeinsam mit dem IEHK RWTH Aachen. Schwerpunkt der MPA-Untersuchungen sind Charakterisierung der Werkstoffe, Bruchmechanik- und Bauteilversuche, Simulationen mit Rousselier-Modell In einer Literaturrecherche werden Aufbau und Größe typischer Rissfelder herausgearbeitet. Existierende Berechnungskonzepte zur Bewertung von Rissfeldern werden gesichtet. Im Vorhaben werden drei Werkstoffe - eine Forschungsschmelze mit einem repräsentativen Rissfeld (IEHK; MeKom1), eine vergleichbare Schmelze ohne Rissfeld (IEHK; MeKom2) und ein realer Reaktordruckbehälterwerkstoff (MeKom3) - untersucht. Die Werkstoffe MeKom1 und 2 werden mechanisch (unterschiedliche Mehrachsigkeiten) und bruchmechanisch charakterisiert. Für alle 3 Werkstoffe werden Bruchmechanikversuche unter Mixed-Mode-Belastung durchgeführt. Aus MeKom1 wird ein Modellbehälter geprüft. Für systematische Untersuchungen werden Proben mit künstlichen Mehrfachrissen gefertigt, um den Einfluss von Rissausrichtung, -größenverteilung, -anzahl sowie der gegenseitigen Beeinflussung von Rissfeldern zu untersuchen. Zum Verständnis der Vorgänge beim Risswachstum und beim Zusammenwachsen der Risse werden Simulationen mit dem Schädigungsmodell nach Rousselier und Beremin (Tieflage) durchgeführt. Das Rousselier-Modell wird zur Beschreibung von niederen Mehrachsigkeiten erweitert.

Analyse und Bewertung lokaler Arrestereignisse bei Komponenten unter dynamischer Belastung (KEK)

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