P 1039 - Erweitertes kontinuumsmechanisches Schädigungsmodell unter Berücksichtigung niedriger Triaxialitäten für die Tiefziehsimulation von Hochleistungsstählen

Hochfeste Stähle werden aufgrund ihrer Leichtbaueigenschaften in der Automobilindustrie eingesetzt. Neben ihren guten mechanischen Eigenschaften, wie hoher Festigkeit eignen diese sich aufgrund ihrer Energieabsorption im Crashfall für die Herstellung von Strukturteilen. Aufgrund ihrer eingeschränkten Duktilität, die bei Umformungsvorgängen manchmal zu Rissen - ohne oder mit geringer Einschnürung - führen, können konventionelle Grenzformänderungsdiagramme nicht angewendet werden. Daher werden häufig Kontinuumsschädigungsmodelle zur Vorhersage der Bauteilschädigung oder des Versagens angewendet. weiterlesen

P 1041 - Optimierung des Wirkungsprinzips und der Energienutzung zur Sandwichbauweise mit Energie-Akkumulation, Energieverteilung und Dämmung

Industriell gefertigte Sandwichelemente mit zusätzlichen Stahltrapezblechen auf der Außenseite, wurden im FOSTA Projekt P 779 zum sogenannten SEA-Luftkollektor miteinander verbunden (SEA = Sandwich-Energie-Akkumulation). Aufgrund des Querschnitts der Stahltrapezbleche, entstehen bei der Zusammenführung der Einzelbauteile an der Außenseite Kanäle, durch die Luft strömen kann. Bei Sonneneinstrahlung an der Südfassade und an der Dachfläche, kann der SEA-Luftkollektor einen jährlichen Energieertrag von ca. 160 kWh/m² in Form von erwärmter Luft erbringen. Im Rahmen des vorliegenden Projektes wurde untersucht, in wieweit eine weitere Verbesserung des Energieertrags dieses Kollektors durch die Optimierung physikalischer und konstruktiver Parameter erfolgen kann. weiterlesen

P 1060 - Schwingfestigkeitsverbesserung hochfester Schweißverbindungen mit Hilfe neuartiger LTT-Zusatzwerkstoffe

Die Verwendung von LTT-Zusatzwerkstoffen stellt einen alternativen Ansatz zu den sonst üblichen Verfahren der Schweißnahtnachbehandlung zur Schwingfestigkeitserhöhung geschweißter Stahlkonstruktionen dar. Der wesentliche Wirkmechanismus beruht auf der Beeinflussung des Eigenspannungszustands durch die niedrige Martensitstarttemperatur bereits während des Schweißens. Dadurch werden die Druckeigenspannungen aus der behinderten Volumenausdehnung infolge Phasenumwandlung voll wirksam. Weiter weist die Schweißnaht eine hohe Härte auf, die die Schwingrissbildung verzögern kann, allerdings auch zu einer niedrigen Kerbschlagarbeit führt. Im vorliegenden Forschungsvorhaben wurden grundlegende Untersuchungen zur schweißtechnischen Verarbeitung eines LTT-Zusatzwerkstoffes durchgeführt. Dies beinhaltet die Sicherstellung der Schweißbarkeit sowie die Charakterisierung der Verbindungseigenschaften. Untersuchungen zur Schweißeignung machten deutlich, dass ein sicherer Einsatz in dem für hochfeste Stähle zur Verfügung stehenden Arbeitsfenster möglich ist. Der verwendete LTT-Zusatz auf Cr-Ni-Basis lässt sich mit hoher Nahtgüte fügen. Auch die mechanischen Eigenschaften erlauben den Einsatz im Bereich hochfester Stähle mit einer Streckgrenze von 960 MPa. Entwicklungspotential gibt es hinsichtlich der Zähigkeit. Die in dieser Arbeit erreichten Kerbschlagwerte liegen deutlich unter denen kommerziell verfügbarer konventioneller Schweißgüter. Die Untersuchungen belegen, dass der Effekt der martensitischen Phasenumwandlung im gesamten Schweißgut zum Tragen kommt. Die angestrebten hohen Druckeigenspannungen finden sich vornehmlich im Schweißgutinnern. weiterlesen

P 1101 - Innovative Freileitungsmaste für die Energiewende unter Berücksichtigung gestalterischer, technischer und wirtschaftlicher Aspekte

Die politisch forcierte Energiewende erfordert zahlreiche Ausbau- und Netzverstärkungsmaßnahmen. Für Freileitungsmaste aus Stahl werden noch immer fast ausschließlich fachwerkartige Gittermaste verwendet, die schon vor 100 Jahren planerisch, fertigungstechnisch und rechnerisch beherrschbar waren. Heute werden diese oftmals als visuelle Störung oder Beeinträchtigung der Ästhetik der Landschaft und des Ortsbildes bewertet. Mit diesem Forschungsprojekt soll das Image der Freileitungen verbessert werden und diese zu einem notwendigen und akzeptierten Teil unserer industriellen Gesellschaft werden. Ziel ist es, einen neuen Freileitungs-Masttyp aus Stahl zu entwickeln, der neben technisch und wirtschaftlich höchsten Anforderungen auch in seiner Gestaltung der Zeit der Energiewende entspricht. Die Bearbeitung hat daher interdisziplinär von Ingenieuren und Architekten stattgefunden. weiterlesen

P 1118 - Einflüsse der Stahl- und Verbundbauweise auf die Lebenszykluskosten und Vermarktungsfähigkeit multifunktionaler Büro- und Geschäftshäuser

Der demografische Wandel und das zunehmende Nachhaltigkeitsbewusstsein sind Beispiele für sich ändernde gesellschaftliche Rahmenbedingungen, die Auswirkung auf die Nutzeranforderungen an Geschossbauten haben. Ressourcenschonung, Recyclingfähigkeit, Lebenszykluskosten und Werthaltigkeit, auch unter sich ändernden Objektbedingungen, stehen zunehmend im Fokus der Planungen. Die Wettbewerbsfähigkeit der Miet- und Nutzflächen hängt unter anderem davon ab, ob die raumbildenden Konstruktionen die notwendige Flexibilität zur Anpassung an diese dynamischen Prozesse bieten. Erfahrungen der vergangenen Jahrzehnte zeigen, dass die Errichtung kostengünstiger monofunktionaler Gebäudestrukturen und Stadtteile, wie sie vielerorts seit den 1970er Jahren umgesetzt wurden, häufig zu einem frühzeitigen Leerstand bis hin zum Abriss führen, da eine ausreichende Anpassungsfähigkeit der Primärstruktur nicht gegeben ist. Ziel des Forschungsprojektes war es, multifunktionale Gebäudestrukturen zu entwickeln und dabei das Potential der Stahl- und Verbundbauweise zu nutzen. weiterlesen

P 1127 - Materialwissenschaftlich gestützte Entwicklung von Simulationsstrategien für den Einsatz des adiabatischen Trennens in der Blechteilefertigung

Zur Reduktion des Materialeinsatzes und gleichzeitiger Verfolgung des Leichtbaugedankens werden zunehmend höchstfeste Stähle mit Zugfestigkeiten größer 1000 MPa im Automobilbau eingesetzt. Praktisch jedes Blechbauteil erfährt während des Herstellprozesses eine Beschnittoperation. Konventionelles Scherschneiden oder Feinschneiden können allerdings für höchstfeste Stähle nicht oder nur unter hohem Aufwand bezüglich der Vor- und Nachbehandlung eingesetzt werden. Hier bietet das adiabatische Scherschneiden eine Alternative zum konventionellen Scherschneiden oder zum kostenintensiven Laserbeschnitt. Es konnte bereits gezeigt werden, dass dieses Verfahren eine hohe Güte bezüglich der Geradheit, Rundheit und Oberflächenbeschaffenheit der schergeschnittenen Kante aufweist. weiterlesen

In eigener Sache

Sehr geehrte Damen und Herren,

trotz der aktuellen Einschränkungen, versuchen wir weitestgehend den gewohnten Projektbetrieb in den FOSTA-Forschungsvorhaben aufrecht zu erhalten. Seit Anfang März 2020 führen wir konsequent alle Projekttreffen via Web-Konferenz durch. Dadurch können wir bereits heute auf viele positive Erfahrungen für die Beteiligten und für den Projektfortschritt schauen.

In den aktuell 119 laufenden FOSTA-Forschungsvorhaben, geben wir nach wie vor rund 3.500 Beteiligten aus Wissenschaft, Industrie und öffentlichen Stellen die Möglichkeit, sich fachlich in die Projekte einzubringen. Dieses Angebot wird sehr gut angenommen und bestätigt unser aktuelles Vorgehen in der Projektabwicklung. Wir werden diese Regelung solange beibehalten, bis ein Normalbetrieb ohne jegliches Gesundheitsrisiko für alle Beteiligten wieder möglich ist.

Für laufende und neu bewilligte FOSTA-Forschungsvorhaben, erhalten Sie wie gewohnt die entsprechenden Projekteinladungen von uns. Die nötigen Zugangsdaten für eine Web-Konferenz stellen wir Ihnen dabei ebenfalls zur Verfügung.

Sie erreichen uns weiterhin unter unseren regulären Kontaktdaten. Falls möglich, benutzen Sie auch gerne den digitalen Weg zur Übermittlung von Informationen. Wir freuen uns auch zukünftig über Ihre fachliche Unterstützung im Rahmen einer digitalen Teilnahme an unseren Forschungsprojekten.

Bleiben Sie gesund!

Ihr
FOSTA-Team