Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Lebensdauer von Hochleistungsinduktoren für den Einsatz beim induktiven Härten. Hierbei werden die physikalischen Vorgänge am Beispiel des Single-Shot-Induktors analysiert und es erfolgt eine tiefergehende Untersuchung der Kühlung und des Wärmeübergangskoeffizienten zwischen dem Induktor und dem Kühlmedium. Basierend auf der verifizierten Temperaturverteilung im Induktor werden die mechanischen Spannungen numerisch berechnet und mit Hilfe eines Wöhlerdiagramms wird ein Zusammenhang zur technischen Lebensdauer des Induktors hergestellt. Im Rahmen der Erprobung unterschiedlicher Parameterstudien und Optimierungsansätze werden hierbei bedeutsame Einflüsse auf die Standzeit des Induktors simuliert. Die wesentlichen Ergebnisse hieraus werden in praxisnahen Auslegungsrichtlinien definiert und sollen bei der Dimensionierung von Hochleistungsinduktoren mit der Zielsetzung einer hohen Lebensdauer unterstützen.
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Untersuchung und Optimierung der Lebensdauer von Hochleistungsinduktoren für das induktive Härten, Stefan Schubotz
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2019
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Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Lebensdauer von Hochleistungsinduktoren für den Einsatz beim induktiven Härten. Hierbei werden die physikalischen Vorgänge am Beispiel des Single-Shot-Induktors analysiert und es erfolgt eine tiefergehende Untersuchung der Kühlung und des Wärmeübergangskoeffizienten zwischen dem Induktor und dem Kühlmedium. Basierend auf der verifizierten Temperaturverteilung im Induktor werden die mechanischen Spannungen numerisch berechnet und mit Hilfe eines Wöhlerdiagramms wird ein Zusammenhang zur technischen Lebensdauer des Induktors hergestellt. Im Rahmen der Erprobung unterschiedlicher Parameterstudien und Optimierungsansätze werden hierbei bedeutsame Einflüsse auf die Standzeit des Induktors simuliert. Die wesentlichen Ergebnisse hieraus werden in praxisnahen Auslegungsrichtlinien definiert und sollen bei der Dimensionierung von Hochleistungsinduktoren mit der Zielsetzung einer hohen Lebensdauer unterstützen.
