Dokument 1.pdf (35.736 KB) - RWTH Aachen University
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7. Sicherheitsbewertung von hybridlasergeschweißten Bauteilen<br />
außerhalb der FITNET Grenzkurven. Mit der Annahme, dass die Eigenspannungen bei der duktilen<br />
Rissinitiierung größtenteils abgebaut sind, erfolgt die Sicherheitsbewertung ohne Berücksichtigung von<br />
Eigenspannungen („DE(T),ohne ES“).<br />
Außer mit den experimentellen Bruchzähigkeiten wird die Sicherheitsbewertung ebenfalls mit den<br />
Kennwerten durchgeführt, die sich aus den in Kap. 5 und 6 vorgestellten numerischen Modellen für die<br />
bruchmechanischen Proben ergeben. Die Ergebnisse dieser Analyse werden hier nicht graphisch<br />
dargestellt. Für die Sicherheitsbewertung des spröden Bruchverhaltens werden die KJc,med Werte<br />
eingesetzt, die aus dem Beremin-Modell mit der temperaturveränderlichen Weibullspannung σu2<br />
resultieren. Für die Analyse des duktilen Bruchverhaltens wird die aus dem GTN-Modell resultierende<br />
duktile Rissinitiierung herangezogen. Der Vergleich zwischen den experimentellen und numerischen<br />
Versagenspunkten zeigt, dass mit numerischen Kennwerten der Standard Bruchmechanikproben eine<br />
weniger konservative aber immer noch sichere Abschätzung des Bruchverhaltens von Großzugproben<br />
möglich ist. Eine noch genauere und gleichzeitig sichere Prognose des duktilen Bruchverhaltens wird<br />
mit dem Ji-Wert erreicht, der aus der Schädigungsberechung der Großzugproben resultiert (s. Kap 5).<br />
K R<br />
3.0<br />
2.5<br />
2.0<br />
1.5<br />
1.0<br />
0.5<br />
0.0<br />
Option 0 (GW)<br />
Option 0 (SG)<br />
Option 1 (GW)<br />
Option 1 (SG)<br />
Option 2<br />
Option 3<br />
DE(T),ES1<br />
DE(T),ES2<br />
DE(T),ohne ES<br />
RT,num.<br />
RT,exp.<br />
-40°,exp.<br />
-40°,exp.<br />
RT,num.<br />
RT,exp.<br />
EH36-15F<br />
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4<br />
L R<br />
Bild 7.4: FAD Analyse der DE(T) Proben mit der HLSV des Stahls EH36-15F<br />
Eine sichere Prognose des spröden Bruchverhaltens ergibt sich ebenfalls für die DE(T) Proben mit der<br />
HLSV des Stahls EH36-15F, die den schmalen Spalt enthalten („DE(T),ES1“ und „DE(T),ES2“), s.<br />
Bild 7.4. Da für diese HLSV sowohl experimentelle als auch numerische Kennwerte fehlen, wird die<br />
Sicherheitsbewertung mit den Kennwerten der HLSV mit dem Nullspalt abgeschätzt. Eine sichere<br />
Abschätzung liefert die FITNET-Prozedur auch für die duktile Rissinitiierung Ji=120N/mm, die in der<br />
Großzugprobe kurz nach dem Erreichen des Nettoquerschnittsfließens stattfindet („DE(T),ohne ES“).<br />
Dahingegen liegt der Versagenspunkt innerhalb der FITNET-Grenzkurve für die duktilen<br />
Rissinitiierung, die bei einer Großzugprobe (s. Kap. 5) aufgrund der vorhanden Schweißnahtfehlstellen<br />
bei niedriger Rissspitzenbelastung von Ji=34N/mm ermittelt wird („DE(T),ohne ES“).<br />
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