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5. Modellierung des stabilen Risswachstums
höhere (fast Faktor 2) Rissinitiierungswerte bestimmt. Mit der Anwendung der Potentialmethode ist die
Ermittlung eines geometrieunabhängigen physikalischen Initiierungswertes für die HLSV des Stahls
nicht möglich. Daher stellt sich die Frage, ob der Rissinitiierungswert Ji bei den Proben mit der HLSV
in der Tat eine Abhängigkeit vom Constraint aufweist und wie zuverlässig die Bestimmung der
Initiierung mit der Potentialmethode ist. In dem Fall, dass der Constraint die Rissinitiierung beeinflusst
und deren Bestimmung mit der gewählten Potentialmethode zu ungenau ist, kann eine eindeutige
Trennung der beiden Einflüsse ohne Einbeziehung einer weiteren Methode (z.B. Messung der
Stretched Zone Width) zur Bestimmung der Initiierung nicht durchgeführt werden. In [HEY04] wird
ebenfalls eine Zunahme der Ji bei Rissinitiierung bei den DE(T) Proben mit der
Laserstrahlschweißverbindung gegenüber den Bruchmechanikproben festgestellt. Allerdings wird auch
hier die Rissinitiierung mit der Potentialmethode ermittelt.
Da die numerische Rissinitiierung beim Erreichen der maximalen Schädigung im ersten Element vor
der Rissspitze definiert wird, ist der numerische Initiierungswert von der Länge des ersten Elements
und somit auch von der Mehrachsigkeit des Spannungszustandes abhängig. Aus diesen Gründen führt
der Abfall des Constraints vor der Rissspitze in der Großzugprobe gegenüber der Bruchmechanikprobe
zum höheren numerischen Ji Wert.
Um eine genauere Sicherheitsbewertung der HLSV des Stahls EH36-15I durchführen zu können, wird
neben der Bestimmung der Rissinitiierung der Verlauf der stabilen Rissausbreitung aufgenommen, um
den Risswiderstand in Abhängigkeit von der Risslänge abschätzen zu können. Dafür steht aber keine
Hochgeschwindigkeits- sondern eine gebräuchliche Videokamera mit begrenzter Auflösung zur
Verfügung, sodass eine genaue Messung des Risswachstums im Zehntelbereich des Millimeters kaum
möglich ist. Somit kann anstelle einer Risswiderstandskurve eher ein Trend des Risswiderstandes
(„Exp. V1“) bestimmt werden, s. Bild 5.53. Bis auf die Rissinitiierung und das Risswachstum kleiner
als 0.5mm liegt der experimentelle Trend unterhalb der numerischen Risswiderstandskurve. Demnach
würde die numerische Kurve zu einer nicht-konservativen Sicherheitsbewertung führen.
J-Integral [N/mm]
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Exp. V1
GTN
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Risswachstum ∆a [mm]
Bild 5.53: Experimentelle Abschätzung des Risswiderstandes und die numerische
Risswiderstandskurve für die DE(T) Probe mit der HLSV des Stahls EH36-15I
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