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Erschienen in:
02.07.2018 | Originalarbeit
Modellbildung und Simulation von Klimawechselprüfungen
Erschienen in: BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte | Ausgabe 7/2018
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Zusammenfassung
Seit vielen Jahren steigt die im Fahrzeugbau eingesetzte Anzahl und Komplexität von Laboruntersuchungen stetig an, um feldspezifische klimatische Korrosionslasten und daraus resultierende Korrosionsschädigungen beschleunigt nachzustellen. Die Testumgebung definiert die auf das Bauteil global applizierte Umweltbelastung durch Vorgabe von in der Prüfung einzustellenden Regelgrößen. Die Initiierung eines Schadensmechanismus wird aber im Wesentlichen durch die Rückwirkung des Designs auf lokale, transiente Lastmerkmale, wie z. B. unterschiedliche Benetzungsintervalle und Medienzusammensetzung, beeinflusst. Diese sind messtechnisch jedoch weder orts- noch zeitaufgelöst erfassbar. Diese Lücke kann durch den Einsatz der numerischen Simulation geschlossen werden.
Es werden Konzepte und Grundlagen eines multiskalen CFD-Simulationsmodells als Basis einer virtuellen Korrosionserprobung vorgestellt, die zeigen, dass die numerische Simulation einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis von komplexen Korrosionsprüfungen und der Auswirkung des Erzeugnisdesigns liefern kann. Mit der Simulation werden neben den testtypischen Prüfsequenzen auch die Art der Medienbeaufschlagung und Strömungsführung in der Kammer, die Geometrie der Prüflinge sowie die thermischen Eigenschaften des Materials berücksichtigt. Mit einem exemplarischen Vergleich einer Klimawechselprüfung im Modell und Experiment werden die Vorteile der numerischen Simulation zur Unterstützung und Optimierung der Klimaerprobung dargestellt.