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5. Modellierung des stabilen Risswachstums
68
h
1
fc tot
fc RQT701-15, GW
εn=0.1 εn=0.3 εn=0.8 1
fc tot
fc 1
fc tot
fc 1 0.0056 0.0183 0.0025 0.0043 0.0032 0.0033
2 0.0033 0.0064 0.0026 0.0030 0.0040 0.0041
3 0.0054 0.0098 0.0037 0.0043 0.0061 0.0063
h
1
fc RQT701-15, SG
ε n=0.1
tot
fc 1
fc ε n=0.3
tot
fc 1 0.0067 0.0189 0.0039 0.0057
2 0.0052 0.0090 0.0043 0.0050
3 0.0090 0.0156 0.0063 0.0072
Tabelle 5.1: Kritische Porosität fc in Abhängigkeit von der Mehrachsigkeit h und der charakteristischen
Dehnung εn, RQT701-15I, GW und SG
In der Tabelle 5.1 sind die Ergebnisse der Zellmodellrechnung zur Bestimmung der kritischen
Porosität fc in Abhängigkeit von der Mehrachsigkeit h und der charakteristischen Dehnung εn für den
GW und das SG des Stahls RQT701-15I zusammengefasst. Im Vergleich zum GW wird für das SG mit
f0=0.017, εn=0.3 und h=1 ein um ca. 32% höherer fc tot Wert ermittelt. Dieser Unterschied hängt von der
Streckgrenze, der Verfestigung und der Anfangsporosität ab. In diesem Fall stammt der größte Einfluss
von 28% höherer Streckgrenze des SG. Der Beitrag der sekundären Hohlräumen zu fc tot ist für h=1 mit
46% geringer als für den GW mit 72%. Auf der anderen Seite wird der niedrigste fc tot Wert sowohl für
den GW als auch für das SG bei der Mehrachsigkeit von h=2 bestmmt.
In Tabelle 5.2 bis Tabelle 5.4 sind die Ergebnisse bezüglich der kritischen Porosität für GW und
HLSV aller untersuchten Stähle in Abhängigkeit von der Mehrachsigkeit h=1,2 und 3 und der
charakteristischen Dehnung εn=0.1 und 0.3 aufgeführt. Mit den Indizes „F,SG“ und „I,SG“ wird das
SG mit dem schmalen Spalt und dem Nullspalt bezeichnet. Für die untersuchten Dehnungen εn=0.1 und
0.3 und die beiden Werkstoffphasen (GW und SG) wird in meisten Fällen sowohl der minimale fc 1 als
auch fc tot Wert bei einer Mehrachsigkeit von h=2 bestimmt. Der Grund, dass kein direkter
Zusammenhang zwischen der ermittelten kritischen Porosität und der Spannungsmehrachsigkeit
festgestellt werden kann, ist darin zu finden, dass die Schädigungsentwicklung neben dem
Constraintniveau auch von den plastischen Dehnungen insbesondere unter Einbeziehung von
sekundären Hohlräumen beeinflusst wird. Mit εn=0.1 und unabhängig von der untersuchten
Mehrachsigkeit liegt der Anteil der sekundären Hohlräumen an fc tot von 40-60% für den GW und das
SG der Stähle EH36-15, EH36-20 und RQT701-15. Für den GW und SG des Stahls RQT701-20I
verringert sich dieser Anteil von ca. 60% bei h=1 auf 16% bei h=2 und ca. 1% bei h=1. Da kein großer
Unterschied im Verfestigungsverhalten der Stähle RQT701-15 und RQT701-20 vorliegt, kann diese
Verringerung des Sekundärhohlraumanteils mit zunehmender Mehrachsigkeit nicht ausschließlich auf
die niedrigere Verfestigung des Stahls RQT701-20 zurückgeführt werden. Mit εn=0.3 nimmt für den
GW und das SG der Stähle EH36-15, EH36-20 der Sekundärhohlraumanteil an fc tot von 45-60% bei
h=1 auf 15-25% bei h=2 ab und steigt wieder auf 25-35% bei h=3 an. Unabhängig von den