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6. Analyse des Bruchverhaltens in der Tieflage und im Übergangsbereich
Bild 6.24: Spaltbruchursprung (Typ V) zwischen Pore und dem Ermüdungsanriss, SE(B)13x26, EH36-
15I, HLSV, a/W=0.2, -100°C
1 mm
1 mm
Bild 6.25: Spaltbruchursprung (Typ IV) nach duktilem Risswachstum, SE(B)13x26, EH36-15I, HLSV,
a/W=0.5, -20°C
6.2.3 Analyse der lokalen mechanischen Feldgrößen
In den anschließenden numerischen Untersuchungen werden die lokalen mechanischen Feldgrößen an
den fraktographisch bestimmten Spaltbruchursprüngen ausgewertet. Die drei wichtigsten nach
[CHE03] vorgeschlagenen Feldgrößen, sind neben den Hauptnormalspannungen σI f , die
Spannungsmehrachsigkeit h und die plastische Vergleichsdehnung εv pl . Während die
Hauptnormalspannungen für die Auslösung der Instabilität der vorhandenen Mikrodefekte
verantwortlich sind, wird die Bildung der Mikrodefekte durch die akkumulierte plastische Dehnung εv pl
gesteuert. Die zunehmende Plastifizierung führt zur Spannungsumlagerung an den spröden
Ausscheidungen und Partikeln, die anschließend infolge der Überbelastung brechen. Ein hohes Niveau
der Spannungsmehrachsigkeit verhindert die mögliche Abstumpfung („blunting“) der Rissspitzen.
Die numerischen Analysen zur Bestimmung der lokalen Feldgrößen werden sowohl für die HLSV des
Stahls EH36-15I mit tiefen (a/W=0.5) und kurzen Rissen (a/W=0.2) als auch für den homogenen GW
und die HLSV des Stahls RQT701-15I durchgeführt. Da die qualitativen Verläufe der untersuchten
Pore
Ursprung
200 µm
25:1
duktiler Bereich
50:1 Ermüdungsanriss
200:1
143