Untersuchung des Steifigkeitsverhaltens von Metall-Weichstoff-Zylinderkopfdichtungen von Industriemotoren

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Inhaltsangabe:Einleitung: Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die empirische und simulative Untersuchung des Steifigkeitsverhaltens einer Metall-Weichstoff Zylinderkopfdichtung. In verschiedenen praktischen Versuchen werden Festigkeitskennwerte ermittelt, die die Grundlage für eine numerische Simulation mit der finiten Elemente Methode (FEM) bilden. So wird z.B. untersucht, welchen Einfluß die Betriebstemperatur oder die Alterung auf das Verhalten der Dichtung ausübt. Um die gewonnenen Daten in ein rechnertaugliches Format zu überführen, werden die nichtlinear-elastoplastischen Spannungs-Dehnungsfunktionen in multilinear-elastische Funktionen abstrahiert. Das wird dadurch legitimiert, daß die aus Metall, Polymeren und Fasern bestehende Dichtung so aufgebaut ist, daß sie ab einem bestimmten Deformationsgrad wie eine Feder arbeitet. In gleicher Weise wird mit der Geometrie des Zylinderkopfes, der ZKD und dem Kurbelgehäuse verfahren: Hier wird Krummes durch Gerades ersetzt, also Kontinuierliches durch Diskretes. Durch dieses Verfahren wird zwar niemals eine exakte Lösung erreicht, der Diskretisierungsfehler kann aber beliebig gering gehalten werden, indem der Grad der Vernetzung verfeinert wird. Eine Verfeinerung wird allerdings mit dem Preis langer Rechenzeiten bezahlt. Um dennoch der Forderung nach einem möglichst genauen Ergebnis gerecht zu werden, wird die Rechnung mit zwei unterschiedlich detailierten Modellen durchgeführt. Zunächst wird ein einzelner Zylinder betrachtet, der eine redundante Einheit des Gesamtsystems verkörpert. Hier wird der Grad der Vernetzung sehr hoch gewählt, um das Pressungsverhalten im Detail zu betrachten. Die Simulation am Gesamtsystem wird hingegen nicht so fein vernetzt, weil dieses Rechenergebnis nur eine Aussage über Spannungs- und Dehnungsunterschiede zwischen den einzelnen Zylindern liefern soll. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Simulation werden durch einen geeigneten Versuch am Motor mit dem tatsächlichen Verformungsverhalten der Zylinderkopfdichtung verglichen. Die vorliegende Arbeit zeigt, daß eine realistische Simulation des Steifigkeitsverhaltens einer Zylinderkopfdichtung mittels FEM möglich ist. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Einleitung1 1.1Allgemeines1 1.2Problemdarstellung1 2.Theorie3 2.1Auslegungsparameter für eine Zylinderkopfdichtung3 2.2Die Weichstoffverbunddichtung3 2.2.1Aufbau und Funktionsprinzip3 2.2.2Rheologisches Modell5 2.2.3Prüfung des [...]
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3.0
2 total
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Additional Information

Publisher
diplom.de
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Published on
Oct 21, 2002
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Pages
67
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ISBN
9783832459550
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Best For
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Language
German
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Genres
Science / Chemistry / Industrial & Technical
Technology & Engineering / General
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Wissenschaftlicher Aufsatz aus dem Jahr 2007 im Fachbereich Werkstoffkunde, Note: keine, Hochschule Pforzheim (Werkstoffentwicklungs- und -prüflabor), 11 Quellen im Literaturverzeichnis, Sprache: Deutsch, Abstract: Hohe Festigkeiten, wie sie wegen der zunehmenden Tendenz zum Leichtbau (auch und insbesondere im Stahlleichtbau) erforderlich sind, werden bei Stählen i.A. durch höhere Kohlenstoffgehalte und durch Bildung harter Gefügebestandteile wie Martensit oder Zwischenstufengefüge erzielt. Bei Stählen mit guter Schweißeignung versagen jedoch diese Mechanismen. Der Kohlenstoffgehalt muss, um gefährliche Aufhärtungen zu vermeiden, auf Anteile unter 0,2% begrenzt bleiben. Feinkornbaustähle mit guter Schweißeignung erhalten daher ihre hohe Festigkeit durch Zugabe von Legierungselementen (Mn, Si, Cr, Cu, Ni, Mo), die u. a. eine Legierungsverfestigung im Ferritmischkristall bewirken. Weitere Legierungselemente wie z.B. AI, Ti, Nb und V bilden schwer lösliche und kornwachstumshemmende Nitride bzw. Karbide. Ein besonders feinkörniges Gefüge ist die Folge, wodurch die Streckgrenze weiter erhöht und gleichzeitig die Kerbschlagarbeit verbessert wird. Ferner wird der Stahl durch das Feinkorngefüge umwandlungsfreudiger und somit die Gefahr einer Aufhärtung in der Übergangszone der Schweißnaht wesentlich gemindert. Weitere Optimierungen, insbesondere bezüglich der Festigkeit (Re und Rm) werden durch gezielte thermomechanische und spezifische Vergütungsbehandlungen erreicht.
Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 1999 im Fachbereich Chemie - Makromolekulare Chemie, Polymerchemie, Note: 1.0, Universität Hamburg (Fachbereich Chemie), Sprache: Deutsch, Abstract: Die Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist eine der wichtigsten Substanzen überhaupt: Da die genetische Information aller lebender Organismen in ihrer Struktur kodiert wird, ist sie das Molekül des Lebens 1,2 . Beim Menschen besteht das komplette Genom aus etwa 300,000 Genen auf insgesamt 24 Chromosomen 3 . Jedes Gen kodiert dabei ein bestimmtes Protein, das nach seiner Expression via Transkription und Translation eine bestimmte biochemische Aufgabe in der lebenden Zelle ausübt. Mutationen, d. h. Veränderungen der DNA Sequenz, können in klinisch manifesten Krankheitsbildern resultieren, indem sie zur Expression von Proteinen führen, die eine veränderte biochemische Aktivität zeigen, oder in einigen Fällen diese sogar komplett verlieren. Man unterscheidet verschiedene Arten von Mutationen; diese umfassen Nukleotiddeletion, -insertion oder -austausch (d.h. Punktmutation). Mehr als 3,000 genetisch bedingte Krankheiten sind inzwischen bekannt 4 , darunter z.B. Alzheimer 5 , Mukoviszidose (zystische Fibrose 6,7,8 ), sowie bestimmte Arten der Hämophilie oder der Muskeldystrophie 9 . Neben vererbbaren Krankheiten, die auf die Mutation bestimmter Gene zurückzuführen sind, können auch bestimmte Geburtsfehler auf chromosomalen Abnormalitäten beruhen wie z.B. die recht verbreitete Trisomie 21 (eines von 700 Lebendgeborenen betroffen) oder das auf einer Aneuploidie der Geschlechtschromosomen beruhende Klinefelter-Syndrom (XXY, einer von 590 lebendgeborenen Männern). Darüber hinaus gibt es zunehmend Hinweise, daß das Vorhandensein bestimmter DNA-Sequenzen ein Individuum für eine Reihe von Krankheiten besonders prädisponieren kann. So zum Beispiel für Diabetes, Arteriosklerose, Obesitas, eine Reihe von Autoimmunkrankheiten und auch verschiedene Krebsarten wie z.B. Brust-, Gebärmutter- und Lungenkrebs. Die vollständige Entschlüsselung des menschlichen Genoms ist die Basis, um die Ursachen solcher Krankheiten, die auf genetischen Defekten beruhen, zu verstehen. Dieser enormen Herausforderung für die Naturwissenschaft stellen sich zahlreiche Forschungsgruppen auf der ganzen Welt, die ihre Bemühungen im Rahmen des sogenannten humanen Genom-Forschungsprogramms (Humane Genome Project, HUGO 10,11,12 ) institutionalisiert haben.
Das vorliegende Buch, dessen ursprünglicher Haupttitel "Erzeugung sehr tiefer Temperaturen" in "Tieftemperaturtechnik" umgeändert worden ist, behandelt nach wie vor im wesentlichen den Temperaturbereich zwischen -100°C und dem absoluten Nullpunkt von -273,15 oe. Es stellt die physikalischen Grundlagen der Tieftem peraturtechnik, die Funktionsweise und die praktische Gestaltung und der Tieftem peraturanlagen sowie die vielseitigen technischen Anwendungen dar. Die I. Auflage, die 1957 als Band VIII des von Rudolf Plank herausgegebenen Handbuchs der Kälte technik erschienen ist, war im Jahre 1967 früher als alle anderen Bände dieses Hand buchs vergriffen. Der weiter bestehenden Nachfrage und dem eigenen Wunsch ent sprechend, hoffte der erste der bei den Verfasser, bald eine neue Auflage bearbeiten zu können. Aber zahlreiche andere Verpflichtungen hielten ihn hiervon ab. Für die erste Auflage standen ihm die Erkenntnisse und Erfahrungen zur Ver fügung, die er sich bei seiner 28jährigen Tätigkeit bei der Linde AG in Höllriegels kreuth bei München erworben hatte. Von 1950 an hingegen konnte er die Weiter entwicklung der Tieftemperaturtechnik nur noch am Rande verfolgen. Außerdem hätten bei seinem nunmehr bis zu 89 Jahren fortgeschrittenen Alter die Kräfte nicht mehr ausgereicht, ein solches Buch allein zu bearbeiten. Einer Bitte des ersten Ver fassers folgend, hat Hermann Linde, Enkel von Carl von Linde, sich bereit erklärt, bei der Bearbeitung der neuen Auflage mitzuwirken. Er war von 1949 bis 1976 bei der Linde AG tätig, dabei längere Zeit als das für die Tieftemperatur-und Verfahrens technik zuständige V orstandsmi tglied.
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