In diesem Modul wird ein Einblick in das Materialverhalten von modernen metallischen und Verbundwerkstoffen sowohl unter monotoner als auch unter schwingender Belastung und bei erhöhten Temperaturen gegeben. Mittels bruchmechanischer Hilfsmittel werden die Grenzen der Einsetzbarkeit von Werkstoffen bewertet und die Lebensdauer von rissbehafteten Bauteilen abgeschätzt und bei experimentellen Untersuchungen des Bruchverhaltens beurteilt.
Die verschiedenen Arten des Werkstoffversagens unter zyklischer Belastung (Ermüdung) sowie deren theoretische Beschreibung werden behandelt. Dabei werden zunächst die Grundlagen der Materialermüdung erarbeitet und für die Ermittlung der Gesamtlebensdauer und Bauteilauslegung eingesetzt. Die Ermüdung technischer Werkstoffe wird besprochen und Maßnahmen zur Lebensdauersteigerung ermittelt.
Die Mechanismen der zeitabhängigen plastischen Verformung bei erhöhten Temperaturen wird ebenfalls besprochen mit dem Ziel Zeitstandsfähigkeiten von Werkstoffen zu berechnen. Methoden des Werkstoffdesigns zur Verbesserung der Bruchzähigkeit, des Ermüdungsverhaltens und der Zeitstandsfähigkeit bei hohen Temperaturen werden erarbeitet.
Modulverantwortlicher: Prof. Eric Jägle