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6. Analyse des Bruchverhaltens in der Tieflage und im Übergangsbereich
Weibullspannungen σw und der Spannungsintensitäten KI erforderlich. Die Weibullspannungen werden
bei denjenigen Schritten der FE-Rechnung ausgewertet, bei denen die Spannungsintensitäten KI mit
den Bruchzähigkeiten KJC übereinstimmen. Anstelle von KJC und KI können sowohl Last als auch
Verformung als Rangparameter zur Definition der Probenreihenfolge gewählt werden. Die
Voraussetzungen dafür sind:
• alle Proben des untersuchten Satzes zeigen das gleichen Last-Verformungsverhalten
• die FE-Rechnung gibt dieses Verhalten mit hoher Genauigkeit wieder
Dann reicht nur eine FE-Berechnung aus, um die Weibullspannungen für den kompletten Probensatz zu
bestimmen.
Die Auswertung der numerischen Ergebnisse schließt bei jedem Schritt der Berechnung das
Aussortieren von Integrationspunkten der Elemente ein, in denen das plastische Fließen erreicht wird.
Neben den positiven maximalen Hauptnormalspannungen σ1 i werden für diese Integrationspunkte
zusätzlich die Volumenanteile ausgegeben. Mit der Abschätzung des Weibullexponents m und der
Wahl des Refernzvolumens V0 können die σw Werte berechnet werden. Der numerisch ermittelte Pf-σw
Verlauf mit der akkumulierten Pf wird iterativ mittels Maximum-Likelihood Methode an die
experimentelle Pf-σw Kurve angepasst. Das Ergebnis dieser Anpassung ist letztendlich der „biaskorrigierte“
Parameter m und die Weibullreferenzspannung σu.
Bei manchen FE-Berechnungen wird die Abnahme der Spannungen σ1 vor der Rissspitze mit
zunehmender Belastung beobachtet. Diese Abnahme kann zu den abfallenden Weibullspannungen und
somit zur Reduktion der akkumulierten Versagenswahrscheinlichkeit führen. Da die Pf Werte mit
zunehmender Belastung ansteigen sollen, wird in [BER99] vorgeschlagen, für die Berechnung von
Weibullspannungen bis zum betrachteten Belastungsschritt ständig die höchsten σ1-Werte einzusetzen,
die in der gesamten Belastungsgeschichte auftreten.
Um den Verlauf der Weibullspannungsanteile über dem Probenligament zu verdeutlichen, wird das
Ligament des numerischen Modells in Flächenbereiche entlang der Probendicke und der Probenbreite
aufgeteilt. Durch das Aufaddieren der Weibullspannungen der Finite-Elemente innerhalb jedes
Bereichs ergibt sich der Verlauf der σw-Anteile. Je feiner das Ligament aufgeteilt wird, umso genauer
kann die Verteilung der Spannungen im Ligament dargestellt werden. Das Bild 6.35 zeigt die
Weibullspannungsanteile im Probenligament der SE(B)13x26 Probe mit HLSV bei dem
Spaltbruchversagen und die zugehörige Probenausrichtung. Der größte Weibullspannungsanteil
resultiert aus der hohen Spannungen in der Probenmitte und in der Nähe der Rissfront.
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