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Organisationseinheit der BAM
Im Hinblick auf das Verhalten von Bauteilen aus ferritischen Stählen im Übergangsbereich vom Gleitbruch zum Spaltbruch wurden in einem vom BMBF geförderten Forschungsvorhaben, über das nachfolgend auszugsweise berichtet wird, u.a. folgende Ziele verfolgt:
• Abgrenzung des Anwendungsbereichs der elastisch-plastischen Bruchmechanik zu tiefen Temperaturen hin,
• Möglichkeiten und Grenzen der Nutzung von Zähigkeitspotentialen im Übergangsbereich,
• Ermittlung des Einflusses des Spannungszustandes auf das Bruchverhalten im Übergangsbereich und
• Übertragbarkeit auf Bauteile.
Großes duktiles Rißwachstum zweier seitengekerbter Proben, CTsg
und CCTsg, aus StE 460 wird mit der Finite-Elemente-Methode an 2D
EVZ-Modellen numerisch simuliert. Zwei verschiedene Simulationsmodelle des Rißwachstums, Knotenfreisefczung mit und ohne vorausgehende Knotenversetzung, werden untersucht. Die rechnerischen
Analysen liefern detaillierte Aussagen über die Spannungs- und
Verformungszustände in den Proben. Die unterschiedlichen Dehnungsbehinderungen beider Probengeometrien im Ligament (in-plane constraint) begründen die bekannten Geometrieabhängigkeiten ihrer
Rißwiderstandskurven. Eine ergänzende 3D Analyse der CCT-Probe
liefert Aussagen über Dickeneffekte und lokales Rißwiderstandsverhalten.
Schwerpunkte sind die Untersuchungen zur Fortführung der Analyse des Einflusses der Mehrachsigkeit des Spannungszustandes auf das Risswiderstandsverhalten, um damit das lokale stabile Risswachstum in Bauteilen besser verstehen und sicher beurteilen zu können sowie die Weiterentwicklung des Verfahrens zur Bestimmung von Risswiderstands - Kennwerten aus dem Kerbschlagversuch.