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ten Lastwechselzahlen herangezogen werden. Bei geringeren Beanspruchungen im
Zug-Schwellversuch (geringe Spannungen bei tiefen Temperaturen) zeigt der Verlauf
des absoluten E-Moduls zu Beginn eine konstante Phase. Der Beginn der linearen
Abnahme des absoluten E-Moduls kann als Anzeichen der Bildung erster Mikrorisse
interpretiert werden, sodass die zugehörige Lastwechselzahl als Mikrorisslastwechselzahl
N Mikro bezeichnet wird. Die Neigung der linearen Abnahme des absoluten E-
Moduls ∆|E| kann als Maß der Schädigung je Lastwechsel bestimmt werden.
Zum Vergleich von einaxialen Zug-Schwellversuchen zu anderen Ermüdungsversuchen,
bei denen der Bruchzeitpunkt nicht bei allen Prüfbedingungen genau bestimmt
werden kann, eignet sich ein Verfahren, das von Hopman [19] entwickelt wurde und
auf den Verlauf der dissipierten Energie nach Van Dijk [34] beruht. Das Verfahren
wurde an der Universität von Nottingham von Rowe [30] erfolgreich zur Auswertung
von Spaltzug-Schwellversuchen angewendet. Die „Energy Ratio“ ER beschreibt das
Produkt der Lastwechselzahl N mit dem Verhältnis der am Versuchsanfang je
Lastwechsel dissipierten Energie W 0 zur dissipierten Energie W n eines beliebigen
Lastwechsels N (Gl. 3.12). Durch die Annahme einer während des Versuchs
konstanten Phasenverschiebung zwischen dem Spannungs- und Dehnungssignal
verhält sich die ER proportional zum Produkt aus der Lastwechselzahl N und dem zu
diesem Zeitpunkt vorliegenden absoluten Elastizitätsmodul |E| n (Gl. 3.13).
n
( π ⋅ σ ⋅ ε ⋅ sin ϕ )
n ⋅ W0
n ⋅ 0 0 0
ER(n) = =
Gleichung 3.12
W π ⋅ σ ⋅ ε ⋅ sin ϕ
n
n
n
ER(n) ~ N · |E| n Gleichung 3.13
In Abbildung 3-9 ist der Verlauf der ER über der Lastwechselzahl dargestellt. Die
Lastwechselzahl, bei der ER einen Maximalwert durchschreitet wird als Makrorisslastwechselzahl
N Makro definiert. Nach der zugrunde liegenden Schädigungstheorie
vereinen sich zu diesem Zeitpunkt Mikrorisse zu einem ersten Makroriss.
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