Baumann, Charleen
- 0781 205-4927
- charleen.baumann@hs-offenburg.de
- Raum: E301
- Badstraße 24, 77652 Offenburg
Funktion
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Institute for Digital Engineering and Production (IDEeP), Akad. Mitarbeiter*in
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Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M+V), Akad. Mitarbeiter*in
Forschungsschwerpunkte
Forschungsprojekte
Mikrostrukturabhängige rechnerische Bewertung der interkristallinen Rissbildung bei Hochtemperaturermüdung mit Haltezeiten von polykristallinen Superlegierungen
Vorläufige Projektlaufzeit: 01.04.2024 bis 31.03.2026
Interkristalline Risse können bei Bauteilen wie etwa Rotoren von Flugzeugtriebwerken als Schädigungsmechanismus fungieren. Sie entstehen durch eine Ermüdung bei hohen Temperaturen in einer sauerstoffreichen Umgebung. Die beschleunigte Rissausbildung entlang von Korngrenzen als Kombination aus einer Ermüdung und Sauerstoffdiffusion wird als dynamische Versprödung bezeichnet. Die dynamische Versprödung beschränkt das Einsatzspektrum von polykristallinen Superlegierungen. Eine genaue Vorhersage des Schädigungsmechanismus, des Einflusses auf die mechanischen Materialeigenschaften und die Lebensdauer ist heute noch nicht zuverlässig möglich.
Das Ziel dieses Projektes ist eine Charakterisierung der interkristallinen Rissbildung. Die Einsatzmöglichkeiten von polykristallinen Superlegierungen sollen erweitert werden, indem ein detaillierteres Verständnis für den Schädigungsmechanismus erlangt wird und Maßnahmen zur Vermeidung von Rissen erarbeitet werden. Dazu soll ein skalenübergreifender Ansatz verwendet und ein mikrostrukturbasiertes Finite Elemente Modell aufgebaut werden. Die interkristalline Rissbildung soll durch ein Kohäsivzonenelement implementiert werden. Der Riss in der Korngrenze wird über atomistisch informierte Traction-Separation-Laws (Fraunhofer-Institut, IWM) definiert und durch experimentelle Untersuchungen (RWTH Aachen, IEHK) gestützt.