Dokument 1.pdf (35.736 KB) - RWTH Aachen University
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5. Modellierung des stabilen Risswachstums<br />
norm. effekt. Spannung Σe/R el<br />
62<br />
2.00<br />
1.80<br />
1.60<br />
1.40<br />
1.20<br />
1.00<br />
0.80<br />
0.60<br />
0.40<br />
0.20<br />
S355-12 GW<br />
h=1<br />
h=2<br />
h=3<br />
0.00<br />
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20<br />
effektive Dehnung Ee Hohlraumvolumenanteil f<br />
0.16<br />
0.14<br />
0.12<br />
0.10<br />
0.08<br />
0.06<br />
0.04<br />
0.02<br />
0.00<br />
S355-12 GW<br />
f c=0.027<br />
h=1<br />
h=2<br />
h=3<br />
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20<br />
effektive Dehnung E e<br />
Bild 5.2: Die normierte effektive Spannung und der Hohlraumvolumenanteil über die effektive<br />
Dehnung für 3 verschiedene Mehrachsigkeiten, S355-12 (GW)<br />
Hohlraumvolumenanteil f<br />
0.14<br />
0.12<br />
0.10<br />
0.08<br />
0.06<br />
0.04<br />
0.02<br />
S355-12 GW, h=1<br />
f<br />
-2E1<br />
f c=0.027<br />
1.00<br />
0.80<br />
0.60<br />
0.40<br />
0.20<br />
0.00<br />
0.00<br />
-0.20<br />
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00<br />
effekt. Dehnung Ee Einschnürung -2E 1<br />
Hohlraumvolumenanteil f<br />
0.14<br />
0.12<br />
0.10<br />
0.08<br />
0.06<br />
0.04<br />
0.02<br />
0.00<br />
S355-12 SG, h=1<br />
f<br />
-2E1<br />
f c=0.030<br />
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00<br />
effekt. Dehnung E e<br />
Bild 5.3: Der Hohlraumvolumenanteil und die Einschnürung der Zelle über die effektive Dehnung für<br />
h=1 und S355-12 (GW und SG)<br />
Um die Abhängigkeit der kritischen Porosität fc von der Mehrachsigkeit h unter Berücksichtigung der<br />
sekundären Hohlräume zu ermitteln, wird die numerische Analyse der zylindrischen Zelle<br />
durchgeführt, wobei das GTN-Modell für das Matrixmaterial verwendet wird. Als Matrixmaterial wird<br />
zunächst GW des RQT701-15 gewählt. Das Volumen des Hohlraums in der Mitte der Zelle entspricht<br />
der Anfangsporosität f0 von 0.001. Das Parameterset für die Entstehung von sekundären Hohlräumen,<br />
die im Gegensatz zu den primären Hohlräumen erst bei größeren Dehnungen stattfindet, wird mit<br />
fn=0.02 und sn=0.1 vorgegeben. Diese Parameter sind in den Eingabedaten für das GTN-Modell zur<br />
Beschreibung des Matrixmaterials enthalten. Zusätzlich werden für die Beschreibung der Koaleszenz<br />
von den sekundären Hohlräumen die Parameter fc=0.15 und κ=6 eingesetzt. Um den Einfluss der<br />
charakteristischen Dehnung εn, die von der Größe der Karbide abhängt, auf den Nukleationsprozess zu<br />
1.00<br />
0.80<br />
0.60<br />
0.40<br />
0.20<br />
0.00<br />
-0.20<br />
Einschnürung -2E 1
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