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5. Modellierung des stabilen Risswachstums
deutlich höherer Ji-Wert von 141N/mm bestimmt. Dahingegen ergibt sich aus dem zweiten Versuch ein
fast um die Hälfte kleinerer Initiierungswert von 77 N/mm. Die mögliche Erklärung dafür, dass das
Risswachstum bei einer viel niedrigeren Rissspitzenbelastung als im ersten Versuch beginnt, ist im
Vorhandensein von Bindefehlern zu suchen, die den Spannungszustand vor der Rissspitze verschärfen.
Der Initiierungswert aus der Simulationsrechnung mit dem Schädigungsmodell liegt mit 109N/mm im
Streuband der experimentellen Werte. Aufgrund der Konvergenzprobleme, die auch bei den
Bruchmechanikproben auftreten, bricht die Rechnung kurz nach dem Beginn des stabilen
Risswachstums im elastischen Bereich der Last-Verformungskurve ab.
110
Kraft F [kN]
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Rissinitiierung
GTN: J i=109.5 N/mm
Exp. V1: J i=141 N/mm
Exp. V2: J i= 77 N/mm
GTN
Exp. V2
Exp. V1
Exp. V1
Exp. V2
GTN
Pot. V2
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Aufweitung U v [mm]
0.300
0.295
0.290
0.285
0.280
0.275
0.270
Bild 5.56: Experimentelle und numerische Last-Verformungskurve für die DE(T) Probe mit der HLSV
des Stahls RQT701-20I
5.3 Untersuchung des Rissauswanderns
Das Auswandern eines wachsenden Risses in den weicheren GW wird vor allem bei
Kerbschlagbiegeproben, DE(T) Proben und teilweise bei Bruchmechanikproben beobachtet. Ob die
Tendenz zum Rissauswandern in einer HLSV vorliegt, hängt wesentlich von den vorliegenden
Cosntraintverhältnissen und von den mechanischen Eigenschaften (Festigkeit, Zähigkeit,
Mikrostruktur) der einzelnen Werkstoffphasen ab [NEG04], [OST07]. Das Rissauswandern tritt
bevorzugt bei schmalen Nähten mit hohem Mismatch auf. Die Wahrscheinlichkeit zum Auswandern
steigt ebenfalls mit abnehmender Probendicke und zunehmender Zähigkeit des Schweißgutes. In
[BAJ05], [NON08] wird gezeigt, dass sich in vielen Fällen ein zweiter Riss an der Schmelzlinie (SL)
im GW ausbildet bevor die Vereinigung mit dem Anfangsriss und somit Rissauswandern stattfindet.
Sowohl bei den experimentellen als auch bei den numerischen Untersuchungen des Bruchverhaltens
der HLSV für den Stahl S355 wird Rissauswandern beobachtet, wenn der Anfangriss im Schweißgut in
einer Entfernung von ca. 0.5mm von der Schmelzlinie liegt. Befindet sich der Anfangsriss in der
Potential [V]