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Title: Auslegung von keramischen Strukturbauteilen unter mehraxialer statischer und zyklischer Beanspruchung
Other Titles: Design of ceramic structural components under multiaxial static and cyclic loading
Language: German
Authors: Usbeck, Anna K. 
Keywords: ceramics
Issue Date: 2013
Examination Date: 17-Dec-2012
Part of Series: Hamburger Schriftenreihe Produktentwicklung und Konstruktionstechnik 
Volume number: 5
Abstract (german): Die Werkstoffwissenschaften haben in den letzten Jahrzehnten viele verbesserte und neue Materialien entwickelt. Viele Innovationen sind ohne neue Werkstoffe undenkbar. Zu diesen neuen Materialien gehören die Hochleistungskeramiken, die nicht nur thermische und elektrische, sondern auch mechanische Eigenschaften aufweisen, die für spezielle Anwendungen im Maschinenbau besonders geeignet sind. In der Produktentwicklung stößt der Werkstoff Keramik jedoch oft auf Unverständnis, da sowohl die Herstellprozesse als auch die Verbindungstechniken und Berechnungsverfahren von denen der gängigen Werkstoffe abweichen. In dieser Arbeit wird daher die Verwendung von Keramik im Maschinenbau systematisch aufgezeigt. Die Auslegungsgrundlagen der Bruchmechanik werden auf die Anwendungen im Maschinenbau übertragen, mit eigenen Versuchsdaten untermauert und in eine Auslegungsvorschrift überführt. Nach einem historischen Abriss über den Einsatz von Keramik im Maschinenbau werden die derzeitigen Auslegungsmethoden von keramischen Strukturbauteilen zusammengefasst. Es werden empirische Untersuchungen zur mehraxialen Beanspruchbarkeit von Oxidkeramik sowie Siliciumcarbid durchgeführt. Der Festigkeitsnachweis der FKM-Richtlinie des Forschungskuratoriums Maschinenbau wird als Grundlage genommen, um in einer analogen Vorgehensweise die Einflussfaktoren beim Konstruieren mit keramischen Werkstoffen aufzuzeigen. Zwei Anwendungsbeispiele - ein thermisch beanspruchter Stirling-Kolben sowie ein tribologisch beanspruchtes Radiallager - zeigen exemplarisch die konstruktiven Möglichkeiten der Produktentwicklung auf. Dieser Band der Hamburger Schriftenreihe Produktentwicklung und Konstruktionstechnik dient als Grundlage für die Konstruktion um keramische Bauteile in eine - meist metallische - Systemumgebung integrieren zu können.
URI: http://tubdok.tub.tuhh.de/handle/11420/1219
DOI: 10.15480/882.1217
ISBN: 978-3-941492-57-8
Institute: Produktentwicklung und Konstruktionstechnik M-17 
Faculty: Maschinenbau
Type: Dissertation
Advisor: Krause, Dieter 
Referee: Albers, Albert 
Thesis grantor: Technische Universität Hamburg
License: http://doku.b.tu-harburg.de/doku/lic_mit_pod.php
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