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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2019-02-01 - 2022-01-31

Bio-resorbierbare Implantatmaterialien sind in den letzten Jahren in den Fokus der Forschung gerückt. Besonders vielversprechend für Knochenimplantate sind Magnesiumlegierungen, deren Biokompatibilität und grundsätzliche Eignung als Implantatmaterialien bereits demonstriert wurde. Da Knochen ein komplexes, höchst anpassungsfähiges Material ist und bekanntermaßen auf mechanische Stimuli und chemische Einflüsse reagiert, kann erwartet werden, dass das Einsetzen eines Implantats und dessen Abbau die Struktur des Knochens verändert, was auch durch unsere bisherigen Ergebnisse gestützt wird. Dennoch fehlt nach wie vor eine detaillierte Untersuchung der strukturellen Änderungen von Knochen auf mehreren Längenskalen während des Implantatabbaus. Dies ist von großem wissenschaftlichem Interesse, da es ein Modellsystem für die Antwort des Knochens auf eine sich ständig ändernde Grenzfläche, an der die Heilung stattfindet, und sich ändernde Lastsituation darstellt. Dies ist ebenfalls von großer Wichtigkeit für die zukünftige klinische Anwendung bioresorbierbarer Implantate und die Optimierung der medizinischen Behandlung. Das Ziel dieses Projekts ist daher die Erforschung der Strukturänderung von Knochen auf mehreren Längenskalen durch ein sich auflösendes Magnesium-Implantat, die Korrelation der Strukturänderungen mit Änderungen der Lastsituation und die Erforschung der Konsequenzen für die mechanische Performance von Knochen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-06-15 - 2020-02-29

Die Lebensdauer von Windkraftwerken wird durch das Erreichen unzumutbar hoher Ausfallsrisken von Bauwerks­ und Kraftwerks­Komponenten begrenzt. Gegenstand des Projektes sind die Fundamente von Windkraftanlagen, welche im Betrieb einer hohen Zahl an schwingenden Belastungen unterworfen sind. Das Projekt umfasst die Analyse der von AMiP im Projekt gemessenen Beschleunigungsmessreihen an realen Windkraftfundamenten basierend auf der im Vorgängerprojekt VIBRANALYSIS entwickelten Methodologie und strebt die Beurteilung langfristiger Veränderungen bezüglich des Fundamentzustandes an. Begleitende Ultraschall-Ermüdungsversuche an Betonproben zur Untersuchung des Zusammenhangs von Änderungen im Schwingungsverhalten und fortschreitender Ermüdungsschädigung werden durchgeführt und zielen auf die Modellbildung über den Schädigungsverlauf der Sschädigung in Beton an. Damit soll die Korrelation mit den Ergebnissen der Schwingungsanalyse beurteilt werden. Die Aufbereitung der erlangten Ergebnisse gemeinsam mit AMiP mit der Zielsetzung von gemeinsamen Publikationen in einschlägigen Fachmagazinen wird angestrebt
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-07-01 - 2019-06-30

Materialermüdung ist ein schädigender Prozess, welcher durch zyklische Belastung hervorgerufen wird. Eine große Anzahl von Lastzyklen können zur Bildung von Rissen führen und letztendlich zum Bruch, obwohl alle Lasten wesentlich unter der statischen Festigkeit des Materials. Materialermüdung ist einer der häufigsten Gründe für das Versagen von technischen Komponenten und daher von großem technischen und wirtschaftlichem Interesse. Aktuell besteht ein großes Interesse am Ermüdungsverhalten von Materialien bei sehr hohen Lastwechselzahlen. Sowohl das Bestreben nach einer Verminderung der Auswirkungen technischer Entwicklungen auf die Umwelt als auch die Forderung nach verbesserter Wirtschaftlichkeit treiben die Entwicklung neuer Komponenten und Systeme in Richtung extreme Lebensdauern. Eine geeignete Auswahl des verwendeten Materials und eine angemessene Auslegung der Komponenten müssen einen sicheren Betrieb auch nach sehr langen Betriebszeiten - im Bereich des Very High Cycle Fatigue (VHCF) - zu garantieren. BOKU und KOBE STEEL haben eine gemeinsame wissenschaftliche Interesse für das Verständnis der VHCF Eigenschaften von Materialien unter realen Bedingungen. Mechanismen, die zu VHCF Ausfall führen, sollen verstanden werden. Sie sollen geeignet erfasst und modelliert werden, um damit eine gezielte Materialentwicklung zu ermöglichen. Hochfeste Stähle sind Hochleistungsmaterialien, die häufig bei Anwendungen im VHCF Bereich verwendet werden. Daher waren die VHCF Eigenschaften hochfester Stähle in den letzten 15 Jahren Gegenstand verschiedener Untersuchungen. Das Projekt dient dazu, die Rolle der Mikrostrukturvariabilität, insbesondere die Wirkung der nichtmetallischen Einschlüsse auf Rissbildung, anfängliche Risswachstum und die damit verbundenen Ermüdungslebensdauer zu studieren. Die Untersuchungen aus Federstahl werden unter realitätsnahen Belastungsbedingungen durchgeführt werden.

Betreute Hochschulschriften