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5. Modellierung des stabilen Risswachstums
Die Analyse des experimentell beobachteten Rissauswanderns mit dem Schädigungsmodell für den
Stahl S355 zeigt, dass die Tendenz zum Rissauswandern von dem Spannungs- und Dehnungszustand
im GW an der Schmelzlinie wesentlich abhängt. Die Mehrachsigkeit im GW nimmt mit steigendem
Risswachstum, Verringerung der Entfernung des Anfangsrisses zur Schmelzlinie und der Verwendung
der Probenformen mit höherem in-plane und out-of-plane Constraint zu. Durch diese Zunahme steigt
auch die Wahrscheinlichkeit zum Auftreten des zweiten Risses im GW an. Das anschließende
Rissauswandern findet anschließend als Vereinigung der beiden Risse in GW und SG mit
vorangegangenen größeren plastischen Verformungen statt. Bezüglich der Sicherheitsbewertung wird
das Rissauswandern positiv eingestuft, da sich der Risswiderstand aufgrund der hohen
Verformungsenergie, die für das Abweichen des Risspfades aus dem SG in den weicheren GW nötig
ist, vergrößert. Die numerischen Untersuchungen zeigen aber, dass der höchste Risswiderstand mit
fortschreitendem Riss erzielt wird, wenn der Riss im SG in der Nähe der Schmelzlinie verläuft. Die
Entfernung zur Schmelzlinie sollte allerdings so groß sein, dass kein zweiter Riss oder der Spaltbruch
im GW auftreten. Auf diese Weise ist ein ständiges Plastifizieren des GW in der Nähe der Schmelzlinie
mit wachsendem Riss gewährleistet, das die Rissspitze entlastet und zur Erhöhung des Niveaus der
gesamten R-Kurve beiträgt.
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