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5. Modellierung des stabilen Risswachstums
72
HEZ
SG
GW
Kraft F [kN]
35
30
25
20
15
10
5
Exp.
GTN-2D
GTN-3D RQT701-15I, HLSV
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
Durchmesseränderung ∆D [mm]
Bild 5.12: Das 3D Modell der Rundzugprobe und der Verlauf der Kraft über der Durchmesseränderung
∆D, Vergleich Simulation-Experiment
Die Eingangsparameter für die Schädigungsuntersuchungen sind in der Tabelle 5.6 angegeben. Als
kritische Porosität werden diejenigen Werte angesetzt, die sich aus den Zellmodellrechnungen für h=1
und 2 ergeben. Bei den Stählen mit sekundären Hohlräumen werden 2 Werte für die charakteristische
Dehnung εn von 0.1 und 0.3 untersucht.
Stahl Zone f 0 f n ε n s n f c (h=1) f c (h=2) κ q 1 q 2 l xxl yxl z [mm]
S355-12
EH36-15
EH36-20
RQT701-15
RQT701-20
GW 0.0006 0.000 0.0 0.0 0.027 0.027 6 1.5 1.0 0.30x0.60x0.60
SG-I 0.0006 0.000 0.0 0.0 0.030 0.030 6 1.5 1.0 0.25x0.25x0.60
GW 0.0007 0.005 0.1 0.1 0.014 0.007 6 1.5 1.0 0.30x0.60x0.70
SG-F 0.0014 0.005 0.1 0.1 0.021 0.012 6 1.5 1.0 0.10x0.20x0.70
SG-I 0.0004 0.005 0.1 0.1 0.018 0.004 6 1.5 1.0 0.10x0.20x0.70
GW 0.0007 0.005 0.1 0.1 0.024 0.010 6 1.5 1.0 0.30x0.60x1.00
SG-F 0.0008 0.005 0.1 0.1 0.022 0.011 6 1.5 1.0 0.20x0.40x1.00
SG-I 0.0003 0.005 0.1 0.1 0.017 0.005 6 1.5 1.0 0.20x0.40x1.00
GW 0.0010 0.020 0.1 0.1 0.018 0.006 6 1.5 1.0 0.30x0.60x0.60
SG-I 0.0017 0.020 0.1 0.1 0.019 0.009 6 1.5 1.0 0.15x0.15x0.60
GW 0.0010 0.010 0.1 0.1 0.014 0.007 6 1.5 1.0 0.30x0.60x0.60
SG-F 0.0003 0.010 0.1 0.1 0.017 0.005 6 1.5 1.0 0.20x0.20x0.60
SG-I 0.0011 0.010 0.1 0.1 0.014 0.008 6 1.5 1.0 0.20x0.20x0.60
Tabelle 5.6: Die gewählten GTN-Parameter
Die numerischen Schädigungsanalysen an gekerbten Rundzugproben werden mit der kritischen
Porosität durchgeführt, die sich bei einer Mehrachsigkeit von h=1.0 ergibt. Für die Berechnung von
Bruchmechanikproben mit dem Schädigungsmodell wird der Parameter fc bei einer höheren
Mehrachsigkeit von h=2.0 abgelesen. Die Wahl eines konstanten Parameters fc für die
Schädigungsberechnungen stellt eine grobe Vereinfachung dar, da der Mehrachsigkeitsbereich
zwischen 0.5 und 1.5 für die gekerbten Rundzugproben und zwischen 1.5 und 2.5 für die
Bruchmechanikproben liegt. Die genauere aber auch aufwändigere Methode erfordert die
B