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6. Analyse des Bruchverhaltens in der Tieflage und im Übergangsbereich
Weibullexponent m berechnet werden. Werden die Ergebnisse bei -60°C und -40°C verwendet, so kann
der gesuchte Parameter mit m=20.9 ermittelt werden. Ausgehend von diesem Parameter wird die
Weibullreferenzspannung σu1=3110MPa bei -80°C berechnet. Die Pf-K-Kurve, die für die beiden
Bereminparameter bei T=-80°C resultiert, zeigt deutliche Abweichungen von den experimentellen
Daten besonders für Bruchzähigkeiten kleiner als 98MPam 1/2 , s. Bild 6.41. Im Bereich der
Versagenswahrscheinlichkeit zwischen 4% und 96% steigt die numerische Bruchzähigkeit um 125
MPa 1/2 , während der Anstieg der experimentellen KJC-Werte in diesem Bereich gerade ca. 40 MPam 1/2
beträgt. Wie stark das Streuband der experimentellen Bruchzähigkeiten in Abhängigkeit von der
Erhöhung der Anzahl der geprüften Proben erweitert wird, kann im Rahmen dieser Arbeit nicht geklärt
werden. Demnach ist mit den ermittelten Bereminparametern keine konservative Prognose der
Ausfallwahrscheinlichkeit bei T=-80°C für KJC-Werte kleiner als 98MPam 1/2 möglich.
Für die Temperaturen T=-60°C und -40°C werden jeweils 2 Pf-K-Kurven mit σu1=3110MPa und dem
σu2-Wert entsprechend der Vorgehensweise für die HLSV des Stahls EH36-15I bestimmt, s. Bild 6.41.
Da sich die σu1 und σu2 Werte für T=-60°C und -40°C kaum voneinander unterscheiden, sind auch nur
geringfügige Abweichungen zwischen den beiden Pf-K-Kurven für T=-60°C festzustellen, während die
beiden Kurven bei T=-40°C gleich sind. Anders als erwartet ergibt sich bei T=-60°C mit dem
σu1=3110MPa sogar eine weniger konservative Abschätzung der Versagenswahrscheinlichkeit als mit
dem σu2-Wert.
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Versagenswahrscheinlichkeit P f [-]
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Exp.,-80°C
FEM,-80°C,su1=3110MPa
Exp.,-60°C
FEM,-60°C,su2=3075MPa
FEM,-60°C,su1=3110MPa
Exp.,-40°C
FEM,-40°C,su2=3111MPa
FEM,-40°C,su1=3110MPa
0 40 80 120 160 200
Bruchzähigkeit K JC [MPam 1/2 ]
Bild 6.41: Vorhersage der Versagenswahrscheinlichkeit mit m=12.14 für T=-80°, -60° und -40°C,
SE(B)18x36 Probe, EH36-20I,HLSV, a/W=0.5
Im Gegensatz zu der Weibullreferenzspannung für die HLSV des Stahls EH36-15I, die von der
Temperatur abhängt, kann für die HLSV des Stahls ein von der Temperatur unabhängiger konstanter
Bereminparameter σu=3098MPa abgeleitet werden, der als Mittelwert der σu2-Werte bei 3
Prüftemperaturen gebildet wird. Ähnlich wie bei den Ergebnissen für EH36-15I weisen alle Verläufe
der numerischen Pf-K-Kurven ab der Bruchzähigkeit von ca. KJC=155MPam 1/2 einen Knick und eine