Dokument 1.pdf (35.736 KB) - RWTH Aachen University

6. Analyse des Bruchverhaltens in der Tieflage und im Übergangsbereich
notwendig ist. Bei sehr kleinen Belastungen überwiegen die Weibullspannungsanteile der plastischen
Zonen im Schweißgut in der Nähe der Rissspitze. Mit steigender Belastung und zunehmender
Ausbildung der plastischen Zonen an der Schmelzlinie steigt auch der Anteil der Weibullspannungen
im Grundwerkstoff an.
6.3.2 Anwendung des Beremin-Modells
Die im Bild 6.34 vorgestellte Prozedur zur Anwendung des Beremin-Modells wird zunächst für die
HLSV des Stahls EH36-15 unter der Annahme angewendet, dass ein einheitlicher Parametersatz für
HLSV bestimmt werden kann. Die Ermittlung der Beremin-Parameter erfolgt anhand der 10
SE(B)13x26 Proben mit a/W=0.5, die bei -100°C geprüft werden. Da das Bereminmodell in der
Tieflage Gültigkeit besitzt, ist die Anpassung der Parameter bei der tiefsten Prüftemperatur sinnvoll.
Die resultierenden Parameter ergeben sich zu m=12.14 und σu=4141MPa, wobei V0 mit 0.001mm 3
festgelegt wird.
Das Bild 6.36 stellt die experimentellen (Punkte) und die nach dem Beremin-Modell berechneten
(durchgezogene und gestrichelte Linien) Ausfallwahrscheinlichkeiten Pf-K für die Temperaturen -100°,
-60° und -40°C dar. Aus dem Verlauf der experimentellen Pf-K-Kurve für T=-60°C und -40°C wird
deutlich, dass die vorhandenen Versuchsdaten nicht ausreichend sind, um eine statistische Auswertung
durchzuführen und somit nur Tendenzen in Bezug auf das Spaltbruchversagen aufgezeigt werden
können. Bei den numerischen Pf-K-Kurven werden für T=-60° und -40° je 2 Kurven berechnet, die sich
in dem verwendeten σu-Wert unterscheiden. Für die Konstruktion der ersten Kurve (gestrichelte Linie)
wird der bei T=-100°C ermittelte σu-Wert von 4141MPa verwendet. Bei der zweiten Kurve
(durchgezogene Linie) wird der σu-Wert eingesetzt, der bei der jeweiligen Temperatur anhand der
vorhandenen Versuchsdaten und mit dem gleichen Weibullexponent m=12.14 bestimmt wird. In
weiteren Analysen wird der erste σu-Wert mit σu1 und der von der Temperatur abhängige zweite Wert
mit σu2 gekennzeichnet.
Wie erwartet liefert die erste von beiden Kurven eine konservativere Abschätzung der
Ausfallwahrscheinlichkeit. Im Vergleich zu Experimenten werden mit der ersten Kurve bis auf Pf-Wert
von 0.92 höhere Ausfallwahrscheinlichkeiten vorhergesagt. Die zweite Kurve passt sich etwas besser
den experimentellen Werten an und liefert mit kleineren Abweichungen für unterschiedliche
Bruchzähigkeiten sowohl niedrigere als auch höhere Pf-Werte als die Versuchskurve.
158