Dissertation Mollenhauer.pdf
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5.3 Quasi-lineare Abnahme des absoluten E-Moduls<br />
Die in Kapitel 2.5.3 zusammengestellten Modelle beschreiben die Entwicklung der<br />
Schädigung infolge Materialermüdung. Das dabei maßgebende Kriterium ist die<br />
quasi-lineare Abnahme der Steifigkeit. Im Folgenden wird der Verlauf des absoluten<br />
E-Moduls in den Zug-Schwellversuchen analysiert.<br />
Neben dem Verlauf der bleibenden Dehnung wurde auch der Verlauf der elastischen<br />
Dehnungsanteile während der Zug-Schwellversuche aufgezeichnet. Daraus kann die<br />
Änderung des absoluten E-Moduls im Laufe des Ermüdungsversuchs bestimmt<br />
werden (vgl. Abbildung 5-4). In allen durchgeführten Zug-Schwellversuchen weist der<br />
Verlauf des absoluten E-Moduls von Beginn an bzw. bei geringen Beanspruchungen<br />
nach einer konstanten Phase eine quais-linear verlaufende Abnahme auf. Ab einer<br />
bestimmten Lastwechselzahl nimmt die Abnahme des absoluten E-Moduls<br />
überproportional zu, bis der absolute E-Modul zum Zeitpunkt des Bruches senkrecht<br />
auf Null abfällt.<br />
25.000<br />
20.000<br />
∆E = 0,0383 MPa/LW<br />
absoluter E-Modul |E| [Mpa]<br />
15.000<br />
10.000<br />
5.000<br />
Absoluter E-Modul |E|<br />
Energy Ratio ER<br />
N Makro = 90.746<br />
0<br />
0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000<br />
Lastwechselzahl N [-]<br />
Abbildung 5-4<br />
Ermittlung der Neigung der linearen E-Modul-Abnahme ∆E und Verlauf der<br />
Energy Ratio ER am Beispiel eines Zug-Schwellversuchs (AB 0/11 S,<br />
T = -5°C; f = 5 Hz; ∆σ = 1,55 MPa)<br />
Im linearen Bereich kann der Verlauf des absoluten E-Moduls mit Gleichung 5.1<br />
beschrieben werden. Zum Ausgleich der bei den verschiedenen Prüftemperaturen<br />
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