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8. Zusammenfassung und Ausblick
Temperatur enthält, ist zwar eine Verbesserung der Abschätzung im unteren aber nicht im oberen
Übergangsbereich möglich. Wird das Beremin-Modell unter Einbeziehung des Arrhenius-Gesetzes
modifiziert, so kann der Versagen auch im oberen Übergangsbereich genauer wiedergegeben werden.
Aufgrund der Netzgrößenabhängigkeit des GTN-Modells und der gleichzeitig geforderten Netzfeinheit
in der Tieflage ist die Kopplung des GTN und Beremin-Modells zur Beschreibung des Bruchverhaltens
im Übergangsbereich problematisch. So werden für die HLSV des Stahls EH36-15I und T=-40°C die
Bruchzähigkeiten bei der 5% und 50%-Versagensgrenzen mit dem gekoppelten Modell deutlich
unterschätzt. Eine Möglichkeit dieses Problem umzugehen, besteht in der Kopplung des nicht-lokalen
Schädigungsmodells mit dem modifizierten Beremin-Modell. Entsprechend dem Vorschlag nach
[SEE07] wird zum Abschluss der Untersuchungen ein geschlossenes Bewertungskonzept abgleitet. Mit
diesem Konzept ist eine konservative Vorhersage des spröden und duktilen Versagens über den
gesamten Temperaturbereich möglich.
Im letzten Teil der Arbeit wird zunächst die FITNET-Prozedur zur Sicherheitsbewertung des spröden
und duktilen Bruchverhaltens von Großzugproben überprüft. Mit der Kenntnis der Eigenspannungen
und der Verwendung der Bruchzähigkeit der Kurzrissproben kann die Vorhersagegenauigkeit für das
instabile Bruchversagen erhöht werden. Die Ergebnisse zeigen auch, dass eine sichere
Bauteilauslegung gegen das Gleitbruchversagen sowohl mit experimentell als auch mit numerisch
bestimmten Kennwerten durchgeführt werden kann. Im Gegensatz zu FITNET-Prozedur führt
Eurocode 3, Teil 1-10 für die Mehrheit der Proben zu nicht konservativer Vorhersage des instabilen
Bruchversagens von Großzugproben. Dies ist auf die Anwendung von T27J Werten für die Sanz-
Korrelation zurückzuführen, mit denen die Zähigkeit der heterogenen Schweißnaht nicht genau erfasst
werden kann. Nach der Überprüfung der Bewertungsprozeduren an Großzugproben werden anhand von
drei Anwendungsbeispielen die Vorteile der Schädigungsanalysen mit dem GTN-Modell gezeigt. Im
Vergleich zu FITNET-Prozedur können mit dem GTN-Modell die Traglastreserven und somit das
Werkstoffpotential bei der Bauteilauslegung gegen das duktile Bruchversagen besser genutzt werden.
8.2 Ausblick
Diese Arbeit zeigt, dass sich das GTN-Schädigungsmodell zur Beschreibung des duktilen
Bruchverhaltens von Hybridlaserschweißverbindungen eignet und zur sicheren und wirtschaftlichen
Bemessung von hybridlasergeschweißten Bauteilen herangezogen werden kann. Bevor das GTN-
Modell als Bemessungshilfsmittel in der Praxis eingesetzt werden kann, ist es allerdings wichtig die
möglichen Nachteile und Schwierigkeiten bei der Anwendung zu kennen. Zum einen weist das hier
verwendete GTN-Modell eine Abhängigkeit von der Größe des Finiten Elements vor der Rissspitze
auf, die aus diesen Gründen als zusätzlicher Parameter eingeführt wird. Die Bestimmung dieses
Parameters ist nicht eindeutig und beruht auf der Empfehlung, wonach die Elementgröße der 6- bis 10fachen
mikrostrukturellen Länge lc entsprechen soll. Obwohl das Bruchverhalten nur von der
Elementhöhe senkrecht zur Rissausbreitung beeinflusst werden soll, zeigen die hier durchgeführten
numerischen Analysen, dass sich je nach dem Grad der numerischen Vereinfachung (Ausnutzung der
Symmetrien) auch die anderen Elementabmessungen (Länge und Dicke) auf das Bruchverhalten
auswirken können. Weiterhin hängt das Auftreten des Rissauswanderns, wie auch den Untersuchungen
in [CAM06], [OST02] zu entnehmen ist, von dem Verhältnis der Elementkantenlängen ab. Die
Netzabhängigkeit führt außerdem zu Problemen bei der Kopplung mit dem Spaltbruchmodell. Ein
möglicher Lösungsansatz kann in der Anwendung des nicht-lokalen Schädigungsmodells liegen wie in
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