The rotating solid disk in the fully plastic state

Subject of the investigation is the distribution of stress, displacement, and plastic strain in a rotating solid disk of elastic-plastic material with linear strain-hardening in the fully plastic state. In order to obtain a realistic model of the rotating disk one may not neglect hardening. Since the onset of plastic flow occurs at the axis of the disk the corresponding image-point lies in a corner of Tresca's hexagon. As in related cases, the plastic zone of the rotating disk is composed of two parts, the image points of the outer part lying on one side of the hexagon. It is demonstrated that the boundary between the two regions approaches a limit for unbounded growth of the angular velocity. Residual stress remaining in the disk after the standstill is discussed.     

Anwendung von Bemessungsregeln auf Bauteile mit gleichzeitiger Kriech- und Dehnungswechsel-Beanspruchung

Für viele warmfeste Werkstoffe liegen hinreichend gesicherte Angaben über das Zeitstandverhalten vor. Es gibt aber nur wenige Ergebnisse zu Versuchen mit langzeitigen betriebsähnlichen Dehnungswechselbeanspruchungen. Mit Hilfe der Method of Universal Slopes nach S. S. Manson werden Kurven abgeleitet, die ausreichend gut vorhandene Ergebnisse von langzeitigen Dehnungswechselversuchen beschreiben. Sie können somit für die Auslegung von thermisch beanspruchten Bauteilen herangezogen werden. Unterschiede des Dehnungswechselverhaltens der Werkstoffe bei mäßig erhöhten Temperaturen zu denen bei Temperaturen im Kriechgebiet werden berücksichtigt. Gleichzeitig auftretende Zeitstand- und Dehnungswechsel-Beanspruchungen werden nach der Palmgren-Miner-Regel linear akkumuliert.     

Abschätzung der Pyritoxidation in einem Braunkohletagebau mithilfe numerischer Modellrechnungen

Kurzfassung Beim Abbau von Braunkohle kann die Oxidation von im Sediment vorhandenen Pyriten zu einer Versauerung des Sickerwassers führen und damit zu einer Mobilisierung von Schwermetallen. Um den Oxidationsgrad der Pyrite in der unbehandelten Abraumkippe eines Braunkohletagebaus abzuschätzen, wurden am Lehrstuhl für Angewandte Geologie der Ruhr-Universität Bochum neben umfangreichen Felduntersuchungen und Laborversuchen auch numerische Simulationsrechnungen durchgeführt. Um die in einem Tagebau oxidierten Pyritmengen zu berechnen, wurde mithilfe des numerischen Modells gw-chem.f sowohl die Oxidation auf der Abbauseite als auch die Oxidation auf der Kippenseite berechnet. Die genaue Kenntnis der umgesetzten Pyritmenge ist notwendig, um die Kalkmenge zu ermitteln, die benötigt wird, um die bei der Pyritoxidation entstehende Schwefelsäure zu neutralisieren. Dadurch soll das Grundwasser geschützt werden, wenn der Tagebau wieder geflutet wird.

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Numerical simulation of pyrite oxidation in a lignite open cast mine

Abstract Lignite mining leads to the oxidation of pyrite minerals in the sediments of the overburden dumps. The resulting acid mine drainage problem can lead to high concentration of heavy metals in percolating soil water and in groundwater. To estimate the degree of pyrite oxidation in the untreated overburden dump many field observations, laboratory experiments and numerical simulations were conducted at the Chair of Applied Geology (Ruhr University of Bochum). To calculate the amount of oxidised pyrite at the winning and dumping side of an open cast mine, the numerical model gw-chem.f was used. The amount of oxidised pyrite is to be known to estimate the amount of alkaline substances like crushed limestone, which is necessary to neutralise the sulphuric acid produced by the pyrite oxidation. The aim is to improve groundwater quality after mine closure and filling of the overburden dump with groundwater.