Endlagerauslegung und -optimierung, Bericht zum ... - PTKA - KIT

Tab. B.5
Mechanische Eigenschaften der verwendeten Materialien
Material Elastisches Verhalten Viskoplastisches Verhalten
Deckgebirge
/BGR 03b/
Steinsalz z2
/BGR 03b/
Elastizitätsmodul E [GPa]
Querkontraktionszahl ν [-]
E DG = 0,3 GPa
υ DG = 0,33
E RS = 25 GPa.
υ RS = 0,27
–
ε̇ vpl
RS,z2 = V K A 0 A 1 e −Q 1
RT + A 2 e −Q 2
RT σ n
σ
Steinsalz z3
/BGR 03b/
Kaliflöz Staßfurt
/BGR 03b/
Hauptanhydrit
Salzgrus, trocken
/WIE 12/
E RS = 25 GPa.
υ RS = 0,27
E SF = 16 GPa.
υ SF = 0,27
E HA = 30 GPa.
υ HA = 0,23
η
1−η 0
E CS (η) = E CS,f e −c E
mit
E CS,f : E-Modul bei vollständiger
Kompaktion
E CS,f = E RS
c E : Materialparameter
mit
V K : Kriechklassenanpassung
A 0 : Multiplikator
A 0 = 5,872
A 1 , A 2 : Strukturfaktoren
A 1 = 2,3 ∙ 10 −4 1/d
A 2 = 2,1 ∙ 10 6 1/d
Q 1 , Q 2 : Aktivierungsenergien
Q 1 = 42 kJ/mol
Q 2 = 113,4 kJ/mol
R : Universelle Gaskonstante
R = 8,314 J/(mol ∙ K)
T : Absolute Temperatur
n : Spannungsexponent
n = 5
σ : von Mises-Vergleichsspannung
σ : Bezugsspannung
σ = 1 MPa
ε̇ vpl
RS,z3 = V K Ae − Q RT σ n
σ
mit
A : Strukturfaktoren
A = 0,18 1/d
Q : Aktivierungsenergien
Q = 54 kJ/mol
ε̇ vpl SF = Ae − Q RT σ n
σ + C σ m
σ
mit
C : Strukturfaktoren
C = 1,976 ∙ 10 −7 1/d
m : Spannungsexponent
m = 2
vpl
ε̇0,CS
–
= A 0 e − Q RT eB 2ρ
ρ
1 − e−(B 3+B 4 σ 0 )σ 0
mit
A 0 : Strukturfaktoren
A 0 = 1,909 ∙ 10 13 1/d
B 2..4 : Materialparameter
B 2 = −19,5 ∙ 10 3 m 3 ⁄ kg
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