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5. Modellierung des stabilen Risswachstums
96
Kraft F [kN]
25
20
15
10
5
SG-Exp.
SG-ELPL
0
0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50
Durchmesseränderung ∆D [mm]
C
B
EH36-15I, HLSV
Spannungen σyy [MPa]
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
C
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Abstand von der Probenmitte [mm]
B
EH36-15I, HLSV
Bild 5.40: Last-Verformungskurve und die Auswertung der σyy-Spannung für die HLSV des Stahls
EH36-15I
Die Ergebnisse der bruchmechanischen Berechnungen für die C(T) Probe mit dem
Kohäsivzonenmodell („KZM“) sind den experimentellen (Exp.) und den Ergebnissen mit dem GTN-
Modell („GTN“) gegenübergestellt, s. Bild 5.41. Die numerischen Berechnungen sind an dem 2D FE-
Modell im ebenen Dehnungszustand ohne Ausnutzung der Symmetrie in der Längsrichtung
durchgeführt. Mit dem KZM kann eine gute Übereinstimmung der numerischen mit den
experimentellen Last-Verformungskurven sowohl für die C(T) Proben aus homogenem GW als auch
mit der HLSV erzielt werden, wobei für die letzteren das Lastniveau bei dem Nettoquerschnittfließen
geringfügig unterschätzt wird.
Kraft F [kN]
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
EH36-15I, GW
EH36-15I, HLSV
Exp.
GTN
KZM
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Aufweitung U v [mm]
J-Integral [N/mm]
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
EH36-15I, HLSV
EH36-15I, GW
Exp.
GTN
KZM
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Risswachstum ∆a [mm]
Bild 5.41: Last-Aufweitungs- und Risswiderstandskurve für EH36-15I, GW und HLSV
In Gegensatz zu dem GTN-Modell zeigt das KZM keinen Lastabfall infolge der Rissinitiierung. Bis zur
Risslänge von ca. ∆a=0.5mm resultiert mit dem KZM ein um ca. 20% niedrigerer Risswiderstand für
die Proben aus dem GW als bei den Versuchen und dem GTN-Modell. Für die größeren Risslängen
ergibt sich mit dem KZM ein höheres Risswiderstandsniveau als mit dem GTN-Modell, wobei dieser