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5. Modellierung des stabilen Risswachstums
100
Stahl Probentyp Dicke B B
[mm]
S355-12I SE(B)
Dicke B N
[mm]
Breite W
[mm]
homog.
GW
10.0 10.0 20 x
7.5 7.5 10 x
5.0 5.0 10 x
HSV
10.0 10.0 10 x
Tabelle 5.9: Untersuchte SE(B) Proben für den GW und HLSV des Stahls S355
Im Rahmen der Schädigungsanalysen an den Proben aus homogenem GW werden für jede untersuchte
Geometrie zwei 3D Modelle mit der Ausnutzung der Symmetrie in Dicken- und Längsrichtung („GTN
3D B“) sowie nur in Dickenrichtung („GTN 3D D“) nach Bild 5.23 verwendet. Bezüglich des Niveaus
der Fließgrenze und des Verfestigungsverhaltens bis zum Lastmaximum kann mit dem Modell B eine
gute Übereinstimmung mit den Versuchsergebnissen erzielt werden. Nach dem Lastmaximum liefert
das Modell B stärkeren Lastabfall als die Experimente.
Kraft F [kN]
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
Rissinitiierung D
Exp.
GTN 3D D
GTN 3D B
Rissinitiierung B
SE(B) 10x5
SE(B) 20x10
SE(B) 10x7.5
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
Durchbiegung U v [mm]
Bild 5.47: Kraft- Durchbiegungskurve für die SE(B) Proben, S355, GW
Die Rissinitiierung im Modell D setzt bei einer kleineren Durchbiegung als im Modell B ein, wodurch
sich ein niedrigeres Lastniveau einstellt. Grundsätzlich zeigen die beiden Modelle einen ähnlichen
Verlauf. Der größte Unterschied zwischen den Modellen kann nach dem Erreichen des Lastmaximums
für die SE(B) 20x10 Probe beobachtet werden. In diesem Fall wird mit dem Modell B eine viel stärkere
Lastabnahme berechnet, s. Bild 5.47.
Die experimentell bestimmten Rissinitiierungswerte an den Proben aus homogenem GW variieren nur
geringfügig zwischen 200N/mm (SE(B) 10x7.5) und 220N/mm (SE(B) 10x5) und unterscheiden sich
somit kaum von dem Initiierungsniveau der C(T) Proben, Bild 5.48. Mit steigendem Risswachstum ist