Dokument 1.pdf (35.736 KB) - RWTH Aachen University

5. Modellierung des stabilen Risswachstums
50 µm 50 µm
Bild 5.30: Bruchflächen der 0.8C(T) Proben für EH36-20F, GW (links) und EH36-20I, SG (rechts)
Für den GW als auch die HLSV des Stahls EH36-20 werden sowohl im Vergleich zu EH36-15 höhere
Initiierungs- und Risswiderstandswerte ermittelt, s. Bild 5.31 und Bild 5.32.
Zur Ermittlung der Risswiderstandskurve für den GW wird neben der Mehrprobenmethode die
Compliance-Methode („Exp.-Compl.-fit“) verwendet. Der Vorteil dieser Methode liegt darin, dass nur
eine Probe erforderlich ist, um den kompletten Risswiderstandsverlauf zu bestimmen. Die aus der
Compliance-Methode resultierenden Risswiderstandswerte korrespondieren gut mit den Ergebnissen
aus der Mehrprobenmethode, s. Bild 5.31. Das 3D Schädigungsmodell gibt die Last-
Aufweitungskurve mit großer Genauigkeit wieder, überschätzt aber mit Ji=152N/mm deutlich die
experimentelle Rissintiierung von Ji=119N/mm. Mit dem 2D Modell ergibt sich ein etwas höheres
Lastniveau, allerdings passt die Rissinitiierung mit Ji=132N/mm besser zum Versuchswert. Die
Initiierung tritt wie beim GW des Stahls EH36-15 in der Probenmitte auf. Die Risswiderstandskurve
kann mit beiden Modellen gut beschrieben werden.
Kraft F [kN]
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Exp.
GTN 2D-01
GTN 3D-01
EH36-20F, GW
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Aufweitung U v [mm]
Bild 5.31: Last-Aufweitungs- und die Risswiderstandskurve für EH36-20F, GW
J-Integral [N/mm]
700
600
500
400
300
200
100
0
Exp.
Exp.-Compl.-fit
GTN 2D-01
GTN 3D-01
EH36-20F, GW
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Risswachstum ∆a [mm]
Der Unterschied zwischen 2D („GTN 2D-01“) und 3D Modell („GTN 3D-01“), der bereits bei der
Modellierung des Bruchverhaltens für die HLSV des Stahls EH36-15 festgestellt wird, tritt auch für die
HLSV des Stahls EH36-20 auf, s. Bild 5.32. Der experimentelle Initiierungswert Ji=124N/mm befindet
87