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5. Modellierung des stabilen Risswachstums
schwächer ausgebildet sind, so dass eine eindeutige Zuordnung der Steigungsänderung als Beginn des
stabilen Risswachstums häufig nicht durchzuführen ist. Wie im Fall von EH36-15I, wird auch für die
HLSV dieses Stahls kein physikalischer Initiierungswert mit der Potentialmethode bestimmt. Im
Vergleich zu Bruchmechanikproben ergibt sich für die Großzugproben ein um 41 und 141 N/mm
höherer Ji-Wert.
Kraft F [kN]
2500
2000
1500
1000
500
0
F gy
Rissinitiierung
GTN Exp. V2
GTN: J i=136.5 N/mm
Exp. V1: J i= 264.6 N/mm
Exp. V2: J i= 165 N/mm
Exp. V1
Exp. V1
Exp. V2
GTN
Pot. V1
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
Aufweitung U v [mm]
Bild 5.55: Experimentelle und numerische Last-Verformungskurve für die DE(T) Probe mit der HLSV
des Stahls EH36-20I
Der numerische Ji-Wert wird kurz nach dem Erreichen der Fließlast (Fgy1=2232kN und Fgy2=2186kN)
erreicht. Dieser Wert unterschätzt wie bei HLSV des Stahls EH36-15I beide experimentell ermittelten
Ji-Werte, wobei die Abweichung vom zweiten Initiierungswert etwas geringer ist, s. Bild 5.55.
Bei den Großzugproben mit der HLSV des Stahls RQT701-20I findet die Rissinitiierung vor dem
Nettoquerschnittsfließen (Fgy1=3906kN und Fgy2=4094kN) statt, s. Bild 5.56. Dies liegt daran, dass
dieser Stahl einen höheren Anteil an kleineren Partikeln (Parameter fn) in Vergleich zu niedrigfesteren
Stählen enthält. An den Stellen dieser Partikel bilden sich bereits bei kleinen plastischen Dehnungen
sekundäre Hohlräume, deren Wachstum durch die Mehrachsigkeit des Spannungszustandes gesteuert
wird. Das Niveau der Mehrachsigkeit, das vor der Rissspitze in der DE(T) Probe herrscht, ist zwar
kleiner als in einer Bruchmechanikprobe aber ausreichend genug, um zur Rissinitiierung vor dem
Nettoquerschnittfließen zu führen. Auf der anderen Seite ist bei gleicher Rissspitzenbelastung aufgrund
des stärkeren Plastifizierungsgrades der Anteil an sekundären Hohlräumen in der DE(T) Probe höher
als in der Bruchmechanikprobe.
Während die Steigungsänderung des Potentials im ersten Versuch deutlich zu erkennen ist, zeigt das
Potential im zweiten Versuch einen unruhigen und zackigen Verlauf, wodurch die Festlegung des
Initiierungspunktes erschwert wird. Im Vergleich zu Bruchmechanikversuchen (Ji=81N/mm) wird mit
der Potentialmethode im ersten Versuch ähnlich wie bei den Stählen EH36-15I und EH36-20I ein
0.0
-0.1
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
-0.6
-0.7
-0.8
Potential [V]
109