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5. Modellierung des stabilen Risswachstums
dieser Versuche wird die servo-hydraulische Universalprüfmaschine mit der maximal aufzubringenden
Last von +/-12 MN verwendet.
Die Instrumentierung von DE(T) Proben enthält folgende Messsensoren, s. Bild 5.50:
• Dehnungsmessstreifen (DMS) auf beiden Probenoberflächen zur Messung von lokalen
Dehnungen
• Zwei Wegaufnehmer auf beiden Enden des Ermüdungsrisses zur Messung von globalen
Dehnungen
• Zwei doppelte Clipgauges für die Bestimmung von CTOD Werten
• Potentialdifferenz bei der Anwendung der DCPD Methode (Direct Current Potential Drop
Method) am Ende des längeren Ermüdungsrisses, mit der der Beginns des stabilen
Risswachstums bestimmt werden kann
• Kraft, Kolbenweg
500
W=300
a a2=30 2=30
ll 0 0 =360 =360
a a1=30 1=30
l=700 l=700
L=2000 L=2000
Schweißnaht
R=100
t=15,20
Bild 5.50: Geometrie der DE(T) Probe mit der Instrumentierung (schematisch)
[mm]
DMS, Vorderseite
Wegaufnehmer
Doppeltes Clipgauge
Die Versuche an Großzugproben werden quasi-statisch mit einer Kolbengeschwindigkeit von 2mm/min
durchgeführt.
Um das Verhältnis des Anfangsrisses a0=30mm zur Probenbreite W=300mm von 2a0/W=0.2 einstellen
zu können, wird zunächst bei allen zu prüfenden Großzugproben eine Anfangkerbe von 20mm in der
Mitte der Schweißnaht beidseitig aufgebracht. Danach werden die Proben wechselnder Belastung
unterzogen, bis ein Ermüdungsriss von jeweils 10mm und somit der Gesamtanfangriss von 30mm
erreicht wird. Jeweils zwei Großzugproben werden für jede Werkstoff- und Dickenkombination bei
Raumtemperatur (+20°C) und Temperaturen zwischen -40°C und -60°C geprüft.
Das Hauptziel der Großzugversuche bei Raumtemperatur ist die Bestimmung der duktilen
Rissinitiierung, die zur Überprüfung der Schädigungsmodelle verwendet wird. Die Ergebnisse der
Versuche unter tiefen Temperaturen werden in Kapitel 7 bei der Anwendung der bruchmechanischen
Sicherheitskonzepte analysiert und werden hier nicht näher betrachtet. Im Rahmen dieser Arbeit
werden die Großzugproben als bauteilartige Strukturen und nicht als Bruchmechanikproben behandelt.
Als Bruchmechanikproben werden nur C(T)- und SE(B)-Proben bezeichnet.
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