Schadensanalyse 2012 - 2013 - Vorlesung 9 [Kompatibilitätsmodus]

I. GEWALTBRUCH
���� Gewaltbruch – Sprödbruch
���� Rissfortschritt – Theorie nach Griffith und Irwin I:
- Bedingungen für die Ausbreitung eines elliptischen, elastischen Risses
- Zunächst: Gültigkeit nur für vollständig spröde und elastische Festkörper
- Keine plastische Dehnung an der Rissspitze (einfachster Fall)
- Platte mit idealplastischem Werkstoff, die einen atomar scharf
ausgebildeten Riss der Länge 2c enthält
- Rissausbreitung wird anhand einer Energiebilanz formuliert
- Vergrößerung eines Risses erfordert also einen bestimmten Energiebetrag,
der als Arbeitsleistung durch eine einwirkende Kraft oder durch die
Freisetzung einer vorher im Bauteil vorhandenen Verformungsenergie
bereitgestellt wird
- Überschreitet die Rissausbreitungskraft die Zähigkeit (Risswiderstandskraft)
des Werkstoffes, kommt es zu einem Rissfortschritt
- Griffith: Wenn die inkrementale Abnahme der gespeicherten elastischen
Dehnungsenergie (bzw. die inkrementale Zunahme der einwirkenden
Arbeitsleistung) größer als die inkrementale Zunahme der Oberflächenenergie
wird, die zur Schaffung neuer Rissoberfläche erforderlich ist,
kommt es zu einem Rissfortschritt (Inkrement der Risslänge)