Korrelation der Ermüdungsschädigung mit der Materialdämpfung in einer Aluminium-Gusslegierung

Abstract

Kurzfassung Die Bedeutung leichter, aber ebenso fester Werkstoffe hat aufgrund des Trends hin zum Leichtbau stark zugenommen. Insbesondere Aluminium-Gusslegierungen zählen zu den Profiteuren dieser Entwicklung. Zeitgleich ist eine erhebliche Zunahme der Anforderungen und Erwartungen an die Werkstoffe, insbesondere bei der Ermüdungsfestigkeit zu beobachten. Die Materialdämpfung ist eine Größe, die beschreibt, inwieweit ein Werkstoff in der Lage ist, elastische Schwingungsenergien umzuwandeln. Der Beitrag gibt eine kurze Einführung in das Phänomen der Materialdämpfung mit ihren Einflussgrößen. Der zur Messung der Materialdämpfung und der Resonanzfrequenz verwendete Versuchsaufbau wird eingehend beschrieben. Anhand von Umlaufbiegeversuchen sowie Zug-Druck-Ermüdungsversuchen an der Legierung AlSi7Mg0,3 soll untersucht werden, ob die Materialdämpfung mit einer fortschreitenden Ermüdungsschädigung verknüpft ist. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Änderung der Dämpfung in Abhängigkeit von der Zyklenzahl besteht und dass sich diese Änderung mit der Ermüdungsbelastung korrelieren lässt.