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7. Sicherheitsbewertung von hybridlasergeschweißten Bauteilen unterhalb von 2.0 („DE(T),ES2,con.“), wodurch eine noch bessere Ausnutzung von vorhandenen Sicherheitsreserven als mit den Zähigkeiten der Standard-Bruchmechanikproben erreicht wird. Die FITNET-Prozedur ergibt eine konservative Prognose des duktilen Bruchverhaltnes von DE(T) Proben mit den experimentellen und numerischen Ji-Werten, die an C(T) Proben bei Raumtemperatur bestimmt werden („DE(T),ohne ES“). Die entsprechenden LR Werte liegen unterhalb 0.8, da die duktile Rissinitiierung in DE(T) Proben vor dem Nettoquerschnittsfließen stattfindet. In einer der DE(T) Probe ist der ermittelte Ji Wert um ca. 5% kleiner als der Ji Wert der C(T) Probe, so dass der resultierende Versagenspunkt die FAD-Grenzkurve fast berührt. Die mit dem Schädigungsmodell berechneten Ji Werten liefern eine konservativere Abschätzung des Versagens beim Beginn des stabilen Risswachstums. Zusammenfassend lässt sich aus den erzielten Ergebnissen feststellen, dass die kürzlich entwickelte FITNET-FFS-Prozedur [FIT06] für die Sicherheitsbewertung von hybridlasergeschweißten Bauteilen geeignet ist. 7.3 Eurocode 3, Teil 1-10 Für die Analyse des spröden Bruchverhaltnes von DE(T) Proben mit der HLSV wird neben der FITNET-Prozedur auch der Teil 1-10 des Eurocodes 3 angewendet, in dem die Regeln für die Durchführung des vereinfachten Zähigkeitsnachweises zur Vermeidung von Sprödbruch enthalten sind. Mit Hilfe der experimentellen Ergebnisse für die Großzugproben wird die Anwendbarkeit dieser Regeln auf die hybridlasergeschweißten Konstruktionen überprüft. Dafür wird die nach Eurocode 3 berechnete niedrigste Anwendungstemperatur Tcalc für die DE(T) Proben mit der im Großzugversuch erreichten Prüftemperatur Texp. verglichen. Zur Berechnung von Tcalc werden nur die beiden Terme TKJc100 und ∆Tσ verwendet. Die restlichen Terme zur Beschreibung des Dehnrateneinflusses (∆Tε) und das additive Sicherheitselement ∆Tγc können vernachlässigt werden. Mit den gemessenen Eigenspannungen in Querrichtung kann der Korrekturfaktor für lokale Eigenspannungen ρ nur für die HLSV des Stahls RQT701-20I genau berechnet werden. Mit der Annahme, dass die Eigenspannungen 43% der Streckgrenze des Schweißgutes entsprechen, wird der Korrekturfaktor ρ für die Schweißverbindungen des Stahls EH36 abgeschätzt. Als Übergangstemperatur T27J zur Berechnung von Tcalc wird sowohl die des SG als auch des GW in Querrichtung einbezogen. In [AND04] wird gezeigt, dass der Einfluss der verwendeten Streckgrenze auf die Ergebnisse gering ist. Aus diesen Gründen werden alle Berechnungen nach Eurocode 3 mit der Streckgrenze des GW durchgeführt. Die Ergebnisse der Analyse des spröden Bruchverhaltens für die geprüften DE(T) Proben sind in Bild 7.7 und Bild 7.8 dargestellt. Mit der Verwendung der Übergangstemperatur T27J des SG sind die Prognosen der Versagenstemperaturen nach Eurocode 3 für die DE(T) Proben mit der HLSV der Stähle EH36-15I und RQT701-20I nicht konservativ, s. Bild 7.7. Mit dem um +40K höheren T27J Wert für die HLSV mit dem schmalen Spalt im Vergleich zum Nullspalt wird eine konservative Vorhersage der Ergebnisse für die DE(T) Proben des Stahls EH36-15F erzielt. Für die DE(T) Proben mit der HLSV des Stahls EH36-20I wird sowohl eine im sicheren als auch eine im unsicheren Bereich liegende Tcalc berechnet. Bis auf diese Temperatur im unsicheren Bereich befinden sich alle vorhergesagten niedrigsten Anwendungstemperaturen innerhalb der um die 1:1-Linie (exakte Vorhersage) definierten ± 25K Streubänder. 188
T calc [°C] 20 0 -20 -40 -60 -80 -100 EH36-15F EH36-15I EH36-20I RQT701-20I 7. Sicherheitsbewertung von hybridlasergeschweißten Bauteilen SICHER +25Κ −25Κ UNSICHER -100 -80 -60 -40 -20 0 T exp. [°C] (Großzugprobe) Bild 7.7: Vergleich zwischen den Tcalc und Texp. Werten mit Verwendung der T27J des SG T calc [°C] 20 0 -20 -40 -60 -80 -100 EH36-15F EH36-15I EH36-20I RQT701-20I SICHER +25Κ −25Κ UNSICHER -100 -80 -60 -40 -20 0 T exp. [°C] (Großzugprobe) Bild 7.8: Vergleich zwischen den Tcalc und Texp. Werten mit Verwendung der T27J des GW in Querrichtung Wird statt der Übergangstemperatur T27J des SG die T27J des GW in Querrichtung verwendet, so liegen alle außer für die DE(T) Proben mit der HLSV des Stahls EH36-20I berechneten Tcalc Werte im unteren Streuband, s. Bild 7.8. Da die Übergangstemperatur T27J des GW um +15K höher als die des SG für den Stahl EH36-15I liegt, rücken die berechneten Tcalc Werte näher Richtung 1:1-Linie. Im Gegensatz 189
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Experimentelle und numerische Analy
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Ganz besonders möchte ich meinem E
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Kurzfassung / Abstract Vorteile num
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Inhalt IV 5.2 Überprüfen von Para
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Nomenklatur J N/mm J-Integral, Riss
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Nomenklatur pl ε& s -1 Rate der pl
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1 Einleitung 1. Einleitung Das Hybr
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2 Stand der Technik 2. Stand der Te
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Einbrandkerbe Erstarrungsriss ungen
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⎧ ∂ui ⎫ J = ∫ ⎨Wdy −Ti
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2. Stand der Technik Dabei ist m=4
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2. Stand der Technik mit dem Beschl
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Kontinuum Riss ursprüngliche Risss
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2.3.2 Modellierung im Spaltbruch- u
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3. Aufgabenstellung • Die erste T
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4 Experimentelle Datenbasis 4. Expe
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wahre Spannung [MPa] 1600 1400 1200
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Relativer Anteil [%] Relative Antei
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Werkstoff EH36-15F EH36-20F RQT701-
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Kerbschlagarbeit A v [J] 160 140 12
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Axiale Dehnung E 3 0.30 0.25 0.20 0
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Kraft F [kN] 30 25 20 15 10 5 0 Exp
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Kraft F [kN] 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
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pl plastische Vergleichsdehnung εv
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6. Analyse des Bruchverhaltens in d
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K Jmat [MPa*m 0.5 ] 300 250 200 150
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θθ/σ0 bei rσσ0/J=2 σ θθ 4.0
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Seite 215 und 216: 8 Zusammenfassung und Ausblick 8.1
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Seite 221 und 222: 9. Literaturverzeichnis [BOU05] Bou
Seite 223 und 224: 9. Literaturverzeichnis [HEU86] Heu
Seite 225 und 226: 9. Literaturverzeichnis [NEE90] Nee
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