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6. Analyse des Bruchverhaltens in der Tieflage und im Übergangsbereich
temperaturabhängigen σu2 als mit dem σu1 Wert wiedergegeben. Ausserdem wird auch der Anstieg der
Streubreite mit der steigenden Temperatur qualitativ und teilweise auch quantitativ besser mit σu2-Wert
als mit dem Originalmodell erfasst, wobei allerdings eine etwas höhere Streuung als mit der
Mastercurve voraussagt wird.
170
KJmat [MPa*m 0.5 KJmat [MPa*m ]
0.5 ]
300
250
200
150
100
50
0
Exp.
Pf=5%
Pf=50% MC: T T0=-70.0°C 0=-70.0°C
Pf=95%
Pf=5% Beremin:
Pf=50%
Pf=95%
m=9.95, σ σu1=5493MPa u1=5493MPa
Pf=5% Beremin:
Pf=50% m=9.95, σ u2
Pf=95%
-200 -150 -100 -50 0 50
Temperatur T [°C]
Bild 6.47: Vergleich zwischen den Versuchsdaten, der Mastercurve nach ASTM E 1921 und der
numerischen Prognose der Spaltbruchzähigkeiten, 0.5C(T) Probe, RQT701-15I-GW, a/W=0.5
Neben dem GW des Werkstoffs RQT701 wird auch für HLSV das Spaltbruchversagen mit dem
Bereminmodell charakterisiert. Für die Berechnung des Parameters m werden nur die
Versuchsergebnisse für SE(B) Proben verwendet, da die Anzahl der geprüften C(T) Proben für die
Iterationsprozedur nicht ausreichend ist. Der Mittelwert aus den m-Parametern für SE(B) Proben mit
a/W=0.2 und 0.5 liegt bei ca. 10, wobei für die weiteren Berechnungen m=9.95 eingesetzt wird, um den
Vergleich mit dem GW durchführen zu können. Die Funktion zur Bestimmung der Weibullspannung
σu2 aus der Temperatur wird mittels der Ergebnisse für -120°, -80° und -40°C aufgestellt und lautet:
MPa
σ u(
T ) = 12 . 838 T + 6680MPa
(6.12)
K
Die Prognose des ursprünglichen Bereminmodells wird auch hier mit der Weibullspannung
σu1=5572MPa bewertet, die aus den Ergebnissen an den SE(B) Proben mit tiefem Riss (a/W=0.5)
bestimmt werden. Der Kurzrisseinfluss auf das Versagensverhalten ist bei der HLSV weniger
ausgeprägt als bei dem GW, was auf das Verfestigungsverhalten zurückzuführen ist. Aus diesen
Gründen ergibt sich mit dem σu1 Wert auch eine weniger konservative Abschätzung der Pf-Kurve für
a/W=0.2 im Vergleich zum GW, s. Bild 6.48.