Längere Nutzungsdauer durch Kenntnis der Bruchmechanik
Um ein Bauteil so langlebig wie möglich zu konstruieren, ist eine Kenntnis seines mechanischen Verhaltens unerlässlich. Bisher wurden jedoch nur die Auswirkungen von Rissen durch reine Zugbelastung untersucht. Da viele Bauteile auch unter Scherung oder Schub belastet werden, sind Berechnungen hinsichtlich der Lebensdauer, die dies nicht berücksichtigen, unzureichend. Analog dazu versagen klassische Konzepte ebenfalls, wenn Deformationen zu groß werden. Deshalb beschäftigte sich Anja Gosch in ihrer Arbeit mit diesen bruchmechanischen Themen, die bis dato unzureichend erforscht sind.
Gosch nahm zur Untersuchung des Bruchverhaltens quasi-statische Versuche an sogenannten "Single Edge Notched Bending" SENB Prüfkörpern vor. Dabei wird ein Rasierklingen-gekerbter Prüfkörper mittels Dreipunktbiegeaufbau untersucht. So wird ermittelt, ab welcher eingebrachten Deformation Risse beginnen. Bei genauer bruchmechanischer Beschreibung können die Werte dieser Versuche auf Bauteile übertragen werden.
Das Verhalten rotierender Bauteile
Die Versuche zum Thema „mixed mode loading“ waren zyklisch belastete Versuche an "Cracked Round Bar" CRB Prüfkörpern, bei denen gleichzeitig Zug- und Scherlasten aufgebracht wurden, um zu untersuchen, wie stark die zusätzliche Scherung das Bruchverhalten im Vergleich zu reinen Zuglasten beeinflusst. Das ist vor allem bei Materialien, die in rotierenden Anwendungen, wie zum Beispiel Rolllagern interessant, weil sich hier die Anteile von Zug- und Scherlasten kontinuierlich ändern.
Im Rahmen der Dissertation konnten aufbauend auf experimentellen Ergebnissen Richtlinien für präzisere bruchmechanische Vorhersagen abgeleitet und auch in Form von fünf international begutachteten Fachjournalbeiträgen einer breiten Leserschaft zur Verfügung gestellt werden.
Über die Preisträgerin
Anja Gosch absolvierte ihr Dissertationsstudium mit Auszeichnung am Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Prüfung der Kunststoffe am Department Kunststofftechnik der Montanuniversität Leoben. Im Rahmen des strategischen Forschungsprojekts, abgewickelt im Rahmen des Comet Forschungszentrums Polymer Competence Center Leoben GmbH, arbeitete sie dabei mit renommierten internationalen wissenschaftlichen Partnern (Università degli studi Brescia und Institute of Physics of Materials - Czech Academy of Science) eng zusammen.
