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Dokumentenidentifikation DE102005054331A1 31.05.2007
Titel Werkstoffprobe für Ermüdungsversuche
Anmelder Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80686 München, DE
Erfinder Morgenstern, Christoph,Dipl.-Ing., 65929 Frankfurt, DE;
Sindelar, Ralf, Dr.-Ing., 64409 Messel, DE
Vertreter Rösler, U., Dipl.-Phys.Univ., Pat.-Anw., 81241 München
DE-Anmeldedatum 11.11.2005
DE-Aktenzeichen 102005054331
Offenlegungstag 31.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.05.2007
IPC-Hauptklasse G01N 3/12(2006.01)A, F, I, 20051111, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01N 17/00(2006.01)A, L, I, 20051111, B, H, DE   
Zusammenfassung Beschrieben wird eine Werkstoffprobe für einen statischen, zyklischen oder dynamischen Ermüdungsversuch, bei dem zumindest ein Teilbereich der Werkstoffprobe einem Medium und/oder einem Energieeintrag aussetzbar ist.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein von der Werkstoffprobe umschlossener Hohlraum vorgesehen ist, in den oder aus dem ein Mittel zur Erzeugung eines auf die den Hohlraum umschließende Werkstoffprobe gerichteten Drucks einbringbar bzw. ausleitbar ist, und dass die Werkstoffprobe eine dem Hohlraum abgewandte frei zugängliche Außenoberfläche aufweist, die dem Medium und/oder dem Energieeintrag aussetzbar ist.

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkstoffprobe für einen statischen, zyklischen oder dynamischen Ermüdungsversuch, bei dem zumindest ein Teilbereich der Werkstoffprobe einem Medium und/oder einem Energieeintrag aussetzbar ist.

Stand der Technik

Ermüdungsversuche an Werkstoffproben stellen mechanische Belastungsuntersuchungen dar, um Beanspruchungsgrenzen von unterschiedlichen Werkstoffen und Probengeometrien zu ermitteln. Dynamische Zugversuche an Werkstoffproben bspw. dienen zur Ermittlung dynamischer Werkstoffkennwerte, die sowohl einem bestimmten Werkstoff als auch einer bestimmten Probengeometrie zugeordnet werden können, auf deren Grundlage prognosefähige Werkstoffgesetze für die Simulation des Werkstoffeinsatzes unter realistischen Einsatzbedingungen abgeleitet werden können.

Für die Durchführung derartiger statischer oder dynamischer Untersuchungen an Werkstoffproben sind unterschiedlichste Probenbelastungseinrichtungen bekannt, von denen ohne jegliche Einschränkung der Gesamtheit aller Belastungseinheiten an dieser Stelle repräsentativ auf servo-hydraulische Schnellzerreißmaschinen verwiesen sei, in die eine zu untersuchende Werkstoffprobe in der Regel über zwei Einspannbacken fest eingespannt wird. Zur dynamischen Zugbelastungsuntersuchung wird die Werkstoffprobe unter Vorgabe einer bestimmten Abzugsgeschwindigkeit gedehnt. Hierbei können die Dehnrate aus dem Verhältnis von Abzugsgeschwindigkeit zur Länge des verformten Teils der Werkstoffprobe berechnet und Untersuchungen zum Einfluss von umgebenden Medien durchgeführt werden.

Steht bei der Werkstoffprobenuntersuchung das Ermüdungsverhalten (zyklische Versuche) von Werkstoffproben in Gegenwart bestimmter Medien im Mittelpunkt des Interesses, wobei das jeweils ausgewählte Medium einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf die Werkstoffbeanspruchbarkeit hat, wie beispielsweise im Falle korrosiv auf die Werkstoffprobe einwirkende Medien, so gilt es, derartige Belastungsuntersuchungen in Umgebung derartiger Medien durchzuführen, um letztlich zuverlässige Aussagen über die Belastbarkeit und Lebensdauer bestimmter Werkstoffproben unter Einwirkung eines zusätzlichen Mediums treffen zu können.

Zur zyklischen Belastungs- bzw. Ermüdungsprüfung von Werkstoffproben unter relevanten Belastungen in Gegenwart von die Werkstoffeigenschaften nachteilhaft beeinflussenden Medien, sind nach bisheriger Praxis aufwendige Probenkammern erforderlich, in denen die gesamte Werkstoffprobe, die beispielsweise in einer dynamischen Schnellzerreißmaschine eingespannt ist, unterzubringen sind. Hierbei treten jedoch technische Probleme hinsichtlich der Abdichtung der Probenkammer für die zyklische Krafteinleitung in die Probe auf. Weiterhin benötigen derartige Probenkammern erhebliche Mengen an dem jeweils gewählten Medium, wodurch das Gefahrenpotential, bspw. durch Explosion oder Verunreinigungen, die Kosten, bei Verwendung teuerer Medien, sowie der apparative Aufwand beträchtlich sind. Insbesondere der Einsatz von giftigen oder explosionsgefährlichen Medien macht entsprechend weit reichende Schutzzonen um die entsprechende Probenkammer erforderlich, was einen erheblichen zusätzlichen Raumbedarf erfordert.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, mit der Werkstoffproben statischen oder dynamischen Ermüdungsversuchen, vorzugsweise im Rahmen statischer, dynamischer und/oder zyklischer Belastungsversuche, unterzogen werden können, unter denen die Werkstoffproben unmittelbar einem flüssigen, festen oder gasförmigen Medium ausgesetzt werden können, um deren Belastbarkeits- und Lebensdauergrenzen unter realitätsnahen Einsatzbedingungen untersuchen zu können, ohne dabei die vorstehend skizzierten, technischen aufwendigen Abdichtungs- und Schutzanforderungen treffen zu müssen. Die hierfür erforderlichen Maßnahmen sollen technisch einfach und möglichst Kosten sparend realisierbar sein.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung, insbesondere unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel zu entnehmen.

Das lösungsgemäße Werkstoffprobenkonzept eröffnet grundsätzlich die Möglichkeit vollständig auf eine hermetisch abdichtende Probenkammer zu verzichten, in der die Probenbelastungseinrichtung nebst Werkstoffprobe in Gegenwart eines die Werkstoffprobe belastenden Mediums oder eines auf die Werkstoffprobe gerichteten Energieeintrages üblicherweise eingebracht ist. Darüber hinaus werden bei der lösungsgemäß vorgeschlagenen Werkstoffprobe die zumeist großbauenden Probenbelastungseinrichtungen, wie bspw. Schnellzereißmaschinen, überflüssig, da das neuartige Werkstoffprobenkonzept eine statische, zyklische oder dynamische Werkstoffprobenbelastung ermöglicht, die auf Basis hydrostatischer Kräfte beruht, die in einem, in der Werkstoffprobe innenliegenden Hohlraum generiert werden, so dass gleichsam herkömmlicher Ermüdungstechniken die Werkstoffprobe Druck-, Zug- und Biegebeanspruchungen kontrolliert ausgesetzt werden kann.

Lösungsgemäß zeichnet sich die Werkstoffprobe für einen statischen, zyklischen oder dynamischen Ermüdungsversuch, bei dem zumindest ein Teilbereich der Werkstoffprobe einem Medium und/oder einem Energieeintrag aussetzbar ist, dadurch aus, dass wenigstens ein von der Werkstoffprobe umschlossener Hohlraum vorgesehen ist, in dem oder aus dem ein Mittel zur Erzeugung eines auf die den Hohlraum umschließende Werkstoffprobe gerichteten Druck einbringbar bzw. ausleitbar ist. Überdies verfügt die Werkstoffprobe eine dem Hohlraum abgewandte, frei zugängliche Außenoberfläche, die dem Medium und/oder dem Energieeintrag frei zugänglich aussetzbar ist.

Die lösungsgemäße Werkstoffprobe grenzt sich somit von den bisher üblichen Konzepten für Ermüdungsversuche ab, bei denen Werkstoffproben von außen mittels geeigneter Prüfeinrichtungen Druck-, Zug- oder Biegespannungen induziert werden, vielmehr erfolgt die statische oder zyklische Belastung der Werkstoffprobe durch statische oder dynamische druckbeaufschlagte Einleitung eines Mittels in den Hohlraum zur Erzeugung eines innerhalb des Hohlraumes vorherrschenden hydrostatischen Druckes, der von innen auf die Werkstoffprobe wirkt. Auch ist es denkbar und möglich innerhalb des Hohlraumes gezielt Unterdruck anzulegen, indem das innerhalb des Hohlraumes vorhandene Mittel, vorzugsweise in Form von Gas oder Flüssigkeit, aus dem Hohlraum abgesaugt oder abgepumpt wird. Auf diese Weise können zum Hohlraum zugewandte Druck-, Zug- oder Biegekräfte in die Werkstoffprobe eingeleitet werden.

Grundsätzlich stehen beliebige Mittel für die auf die Werkstoffprobe einwirkende Druckbelastung zur Verfügung, vorzugsweise eignen sich jedoch Fluide bzw. Flüssigkeiten, die über keine oder nur geringe Kompressibilität verfügen und aufgrund dessen eine wirkungsvolle hydrostatische Druckbelastung im Inneren des Hohlraumes zu generieren vermögen.

Zur Aussetzung der Werkstoffprobe eines die Werkstoffprobeneigenschaften beeinträchtigenden Mediums oder eines entsprechenden Energieeintrages wird die Werkstoffprobe in Kontakt mit einem Medium gebracht, das seinerseits vorzugsweise in einem Behältnis bevorratet ist, das ein einseitiges Eintauchen der Werkstoffprobe in das jeweilige Medium ermöglicht. Gilt es bspw. einen statischen oder zyklischen Ermüdungsversuch an einer Werkstoffprobe in Gegenwart einer aggressiven bspw. korrosiv wirkenden Flüssigkeit durchzuführen, die im einfachsten Fall in einem einseitig offen zugänglichen Behältnis bevorratet ist, so wird die Werkstoffprobe wenigstens einseitig in die Säure eingetaucht, während über geeignete Zuleitungen unter Zugrundelegung eines vorgegebenen Prüfschemas zur Druckvariation innerhalb der Werkstoffprobe ein Mittel, es sei im folgenden Arbeitsmittel, in den Hohlraumes eingeführt wird oder aus diesem ausgeleitet wird. Die entsprechende Zu- bzw. Abführung zur Generierung des statisch oder dynamisch wirkenden hydrostatischen Druckes innerhalb der Werkstoffprobe erfolgt in geeigneter Weise außerhalb des aggressiven Mediums, in das die Werkstoffprobe einseitig eintaucht, so dass auf aparativ aufwendige und zum Teil kostspielige Abdichtvorkehrungen vollkommen verzichtet werden können.

Ein vorrangiges Ziel bei der Durchführung von Werkstoffermüdungsversuchen an Werkstoffproben ist es, die Belastbarkeit und/oder voraussichtliche Lebensdauer bestimmter Komponenten und Bauteile, wie sie in Anlagen und Systemen unterschiedlichster Art eingesetzt werden und systembedingt bestimmten Arbeitsmedien ausgesetzt sind, die ebenfalls Einfluss auf die Lebensdauer der Komponenten haben, zu bestimmen. Unabhängig von Größe und Form der jeweiligen Komponenten wird die maximale Betriebslebensdauer durch jene Komponentenbereiche begrenzt, die am schwächsten ausgebildet sind oder über kritische Formgebungen hinsichtlich möglicher Initialrissbildungen verfügen. Eben jene Bereiche gilt es im Rahmen eines Ermüdungsversuches gezielt zu untersuchen, die mit einer geeignet geformten Werkstoffprobe nachzubilden oder in Abhängigkeit der Komponentengröße in reduzierter Baugröße auszubilden bzw. nachzubilden sind.

Somit weist eine bevorzugte Weiterbildung wenigstens eine die Werkstoffprobe im Bereich des Hohlraumes gezielt schwächende Kerbstruktur auf, an der sich unter realistischen Einsatzbedingungen für gewöhnlich Materialschwächungen bevorzugt einstellen. Der Begriff „Kerbstruktur" umfasst all jene Strukturen, die entweder gezielte Materialausnehmungen oder entsprechende Materialverdickungen umfassen. Selbst das Einbringen von Kanten oder Haarrissen längs der Werkstoffprobenoberfläche, die den innen liegenden Hohlraum begrenzt, stellen die Werkstoffprobe gezielt schwächende Kerbstrukturen dar. Je nach Wahl der geometrisch ausgewählten Kerbstruktur können unterschiedliche Spannungsgradienten innerhalb der Werkstoffprobe während der Durchführung der jeweiligen Ermüdungsversuche eingestellt und hervorgerufen werden. So können durch entsprechende Wahl der Kerbstruktur unterschiedliche Bauteilbereiche simuliert werden können. Neben der geometrischen Ausbildung der Kerbstruktur und die sich im Wege der Ermüdungsversuche einstellenden Spannungsgradienten innerhalb der Werkstoffprobe im Bereich der Kerbstruktur, wirkt zudem auch von Außen auf die Werkstoffoberfläche das jeweilige Medium belastend auf die Werkstoffprobebeschaffenheit ein, so dass die Werkstoffprobe in Abhängigkeit des Mediums, des innerhalb des Hohlraumes vorherrschenden Druckes sowie ggf. zusätzlicher auf die Werkstoffprobe einwirkender Energien, bspw. in Form thermischer und/oder elektromagnetischer Energie, einer zusätzlichen die Lebensdauer der Werkstoffprobe begrenzenden Belastung unterworfen ist, die geeignet berücksichtig werden können.

Die örtliche Beanspruchung durch den statisch, zyklisch oder dynamisch innerhalb des Hohlraumes auf die Werkstoffprobe lastenden hydrostatischen Druck kann durch eine einfache finite Element-Analyse bestimmt und auf Bauteile und Komponenten unter Berücksichtigung der jeweiligen Spannungsgradienten übertragen werden. Somit ist es möglich anhand der im Rahmen der Ermüdungsversuche gewonnenen Kenntnisse Design- und Materialvorschläge für Werkstücke und Werkstückgeometrien mit optimierten Belastungseigenschaften vorzunehmen.

Werden Ermüdungsversuche an einer lösungsgemäß ausgebildeten Werkstoffprobe unter druckbeaufschlagten Versuchsbedingungen durchgeführt, bei der der Hohlraum der Werkstoffprobe beispielsweise mit einer Flüssigkeit befüllt wird, so bietet es sich an, den Hohlraum innerhalb der Werkstoffprobe fluiddicht mit einem Einspeisungsventil abzudichten, über das druckgeregelt das jeweilige Medium in den Hohlraum zugegeben werden kann. Wie bereits erwähnt ist es auch möglich Gas als Arbeitsmittel in den Hohlraum der Werkstoffprobe einzuspeisen. Da Gase jedoch über eine verglichen zu Flüssigkeiten überaus hohe Kompressibilität verfügen, bedarf es der Erzeugung eines erheblichen Überdruckes innerhalb der Werkstoffprobe, um eine belastungsrelevante Druckwirkung innerhalb des Hohlraumes auf die Werkstoffprobe zu schaffen. Im Versagensfalle, bspw. am Ort der Kerbstruktur, würde das komprimierte Gas explosionsartig nach außen treten und zu einem erhöhten Sicherheitsrisiko führen, insbesondere in jenen Fällen, bei denen die Werkstoffprobe von einer Flüssigkeit zum mindest teilweise umgeben wäre, die überdies toxisch oder ähnlich gefährlich ist.

Anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispiels soll der lösungsgemäße Gedanke weiter veranschaulicht werden.

Aus der einzigen Figur ist ein schematisierter Aufbau eines Ermüdungsversuches an einer Werkstoffprobe 1 gezeigt.

Die Werkstoffprobe ist als rotationssymmetrischer, zylinderförmiger Körper ausgebildet, bspw. in Form eines Metall- oder Kunststoffkörpers, dessen Probenwand 2 einen inneren Hohlraum 3 umschließt, der an seinem oberen Ende einen offenen Anschluss 4 für eine Zugabe bzw. Abführung eines Arbeitsmittels in bzw. aus dem Hohlraum 3 ermöglicht. Am Anschluss 4 kann zur druckbeaufschlagten Zuführung oder Ableitung des Arbeitsmittels ein Druckventil (nicht dargestellt) angebracht sein. Die Werkstoffprobe 1 weist überdies eine an ihrer Außenoberfläche 5 vorgesehene Kerbstruktur 6 auf, die als höchstbeanspruchter Werkstoffprobenbereich, der dem Versagensort bei der Durchführung eines Ermüdungsversuches entspricht, anzusehen ist. Die Werkstoffprobe 1 taucht einseitig, wie aus der einzigen Figur entnehmbar ist, in ein Prüfmedium 7 ein, das in einem nicht weiter dargestellten Behältnis bevorratet ist. Zur Befestigung der Werkstoffprobe 1 gegenüber dem Prüfmedium 7 dient eine Fixierhilfe 8, die zugleich auch in Art eines oberen Abdeckmittels ausgebildet sein kann, insbesondere in Fällen, in denen das Prüfmedium 7 sicherheitstechnisch gegenüber der Umgebung zu verschließen ist.

Zur Durchführung eines Ermüdungsversuches wird über die Zuleitung 4 druckbeaufschlagt ein Arbeitsmittel, vorzugsweise eine Flüssigkeit wie Wasser druckbeaufschlagt in den Hohlraum 3 der Werkstoffprobe 1 eingebracht, so dass der im Inneren des Holraumes 3 herrschende hydrostatische Druck die Werkstoffprobe 1 in kontrolliert vorgebbaren Bereichen zu deformieren vermag, wodurch die Werkstoffprobe insbesondere im Bereich der Kerbstruktur 6 bevorzugt belastet wird.

Durch kontrollierte Abgabe des in den Hohlraum 3 über die Zuleitung 4 einführbaren Arbeitsmittels kann die Druck- und Zugbelastung eingestellt werden, so dass die Belastbarkeit, der die Werkstückprobe während des Ermüdungsversuches ausgesetzt ist, exakt vorgegeben werden kann. Jegliche bis anhin im Einsatz befindliche Zerreiß- oder Prüfmaschinen werden somit überflüssig.

Alternativ oder in Kombination zur Einwirkung des Prüfmediums 7 auf die Werkstückprobe 1 können Energieflüsse, wie bspw. Wärmestrahlung oder elektromagnetische Felder von außen auf die Werkstückprobe, insbesondere im Bereich der Kerbstruktur 6 appliziert werden.

Die Formgebung der Kerbstruktur 6 richtet sich vornehmlich nach der jeweiligen zu untersuchenden Komponente, deren Ermüdungsverhalten zu untersuchen ist. So können die Ausnehmungstiefe sowie die gewählten Radien, durch die die Ausnehmung 6 beschreibbar ist, individuell je nach Vorgabe durch die zu untersuchende Komponente, gewählt werden. Ferner sind für die Kerbstruktur weitere alternative Ausnehmungen denkbar, deren Konturen durch Radien, Rechtecksformen, elliptischen Oberflächen, Parabelformen etc. beschreibbar sind.

Neben der Ausbildung der Kerbstruktur 6 in Form einer Materialausnehmung ist es jedoch auch denkbar, eine Materialverdickung innerhalb oder außerhalb des Bereiches des Hohlraumes 3 vorzusehen, durch die die Werkstoffprobe gleichfalls lokal geschwächt werden kann.

Für einen erfolgreichen Einsatz der lösungsgemäß ausgebildeten Werkstoffprobe ist es nicht erforderlich die Probenwanddicke längs des Hohlraumes mit Ausnahme des Bereiches der Kerbstruktur konstant auszubilden. Durchaus können Werkstoffprobengeometrien gewählt werden, deren Wanddicken variabel sind.

Eine weitere Ausführungsvariante einer lösungsgemäß ausgebildeten Werkstoffprobe sieht anstelle eines fluiddicht abschließbaren Hohlraumes, gemäß dem vorstehend unter Bezugnahme auf die einzige Figur beschriebenen Ausführungsbeispiel, einen Hohlraum vor, der in Art eines Durchströmungskanals ausgebildet ist und die Möglichkeit einer strömungsdynamischen Beaufschlagung der Werkstoffprobe während der Durchführung eines Ermüdungsversuches bietet. So könnte eine derartige Werkstoffprobe anstelle der zeichnerisch dargestellten Werkstoffprobe vollständig von dem Hohlraum 3 durchsetzt sein. An beiden offen ausgebildeten Endabschnitten der Werkstoffprobe sind entsprechend fluiddicht mit der Werkstoffprobe abschließende Flanschverbindungen vorgesehen, über die ein entsprechendes Arbeitsmittel, das entweder gasförmig, flüssig oder als rieselförmiger Feststoff (Pulver oder pulverartig) vorliegt, durch die Werkstoffprobe hindurchgeleitet werden kann. In diesem Falle bedarf es jedoch einer entsprechenden Abdichtung zwischen der Werkstoffprobe und dem Behältnis, in dem sich das Medium bevorratet ist, das von außerhalb auf die Werkstoffprobe einwirkt.

Mit Hilfe der lösungsgemäß ausgebildeten Werkstoffprobe sind somit statische, dynamische oder zyklische Ermüdungsversuche in Gegenwart giftiger, explosionsgefährlicher und/oder kostspieliger Medien ohne weitere Sicherheitsmaßnahmen möglich. Durch entsprechende Auswertung der im Rahmen der Ermüdungsversuche gewonnenen Informationen können Werkstoffkennwerte ermittelt werden, die zuverlässige Aussagen über das Ermüdungsverhalten und die maximale Lebensdauer jeweiliger mit entsprechenden Medien in Kontakt tretenden Bauteile und Komponenten beinhalten.

1
Werkstoffprobe
2
Probenwand
3
Hohlraum
4
Zuleitung
5
Außenoberfläche
6
Kerbstruktur
7
Prüfmedium
8
Fixiermittel


Anspruch[de]
Werkstoffprobe für einen statischen, zyklischen oder dynamischen Ermüdungsversuch, bei dem zumindest ein Teilbereich der Werkstoffprobe einem Medium und/oder einem Energieeintrag aussetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein von der Werkstoffprobe umschlossener Hohlraum vorgesehen ist, in den oder aus dem ein Mittel zur Erzeugung eines auf die den Hohlraum umschließende Werkstoffprobe gerichteten Druck einbringbar bzw. ausleitbar ist, und dass die Werkstoffprobe eine dem Hohlraum abgewandte frei zugängliche Außenoberfläche aufweist, die dem Medium und/oder dem Energieeintrag aussetzbar ist. Werkstoffprobe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Hohlraums wenigstens eine die Werkstoffprobe gezielt schwächende Kerbstruktur eingebracht ist. Werkstoffprobe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum von der Werkstoffprobe fluiddicht umschlossen ist, und dass über wenigstens eine Öffnung das Mittel in die Werkstoffprobe einbringbar oder aus dieser ausleitbar ist. Werkstoffprobe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel ein Fluid ist, zur Erzeugung eines statischen, zyklischen oder dynamischen, innerhalb des Hohlraumes auf die Werkstoffprobe wirkenden hydrostatischen Druckes. Werkstoffprobe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum in Art einer Bohrung, vorzugsweise in Art eines Sackloches innerhalb der Werkstoffprobe ausgebildet ist. Werkstoffprobe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum wenigstens zwei Öffnungen aufweist und als Durchströmungsraum ausgebildet ist. Werkstoffprobe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffprobe längs des Hohlraumes eine gleich bleibende oder variable Werkstoffprobenwanddicke aufweist, die im Bereich der Kerbstruktur lokal reduziert oder vergrößert ist. Werkstoffprobe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Kerbstruktur die Probenwanddicke ein Minimum aufweist. Werkstoffprobe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbstruktur an der Außenoberfläche der Werkstoffprobe vorgesehen ist, die dem Medium und/oder dem Energieeintrag aussetzbar ist. Werkstoffprobe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffprobe eine Zylinderform aufweist, längs deren Zylinderachse eine Sacklochbohrung eingebracht ist, die den Hohlraum bildet, und dass die Kerbstruktur als eine innerhalb der Sacklochbohrung eine den Bohrungsquerschnitt vergrößernde lokale Ausnehmung oder verkleinernde lokale Aufdickung innerhalb der Werkstoffprobe ausgebildet ist. Werkstoffprobe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Ausnehmung oder Aufdickung mittels einer vorgebbaren durch einen Radius, eine Parabel, ein Rechteck oder eine Kombination aus den vorstehenden Geometrieformen bestimmten Kontur beschreibbar ist. Werkstoffprobe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den Hohlraum der Werkstoffprobe eine Ventileinheit adaptierbar ist, über die das Mittel Druck-beaufschlagt, d.h. mittels Über- oder Unterdruckes, in den Hohlraum einbringbar oder aus diesem ausleitbar ist. Verwendung der Werkstoffprobe nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Durchführung statischer oder dynamischer Versuche oder zyklischer Ermüdungsversuche in Gegenwart eines giftigen, explosionsgefährlichen und/oder kostspieligen Mediums und/oder eines Energieeintrages. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium in einem Behältnis eingebracht ist, das wenigstens eine Öffnung vorsieht, durch die die Werkstoffprobe zumindest teilweise mit dem Medium, bspw. durch Eintauchen in das Medium, in Kontakt bringbar ist. Verwendung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Energieeintrag thermische und/oder elektromagnetische Energie auf die Werkstoffprobe appliziert wird. Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die statischen oder dynamischen Versuche oder zyklischen Ermüdungsversuche zur Ermittlung von Werkstoffkennwerten durchgeführt werden.






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