Veröffentlichungen
Experimentelle und numerische Untersuchung des Warmvorbelastungseffekts
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
- Lohse, Martin
Betreuer
- Prof. Dr.-Ing. habil. Uwe Füssel
- Dr.-Ing. Michael Schnick
Abstract
Um die Betriebssicherheit von rissbehafteten Konstruktionen zu gewährleisten, wird nach dem Stand der Technik das -Integral als Kennwert für die Rissbean-spruchung verwendet. Dessen Gültigkeit ist auf monotone Belastungshistorien beschränkt. Folglich ist das -Integral für die Bewertung der Rissbeanspruchung in geschweißten Konstruktionen nicht zulässig. Aus der Forschung ist die Möglich-keit des erweiterten Energieintegrals nach ATLURI zur Beschreibung von nicht monotonen Belastungshistorien bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die An-wendbarkeit des erweiterten Energieintegrals für die Vorhersage von drei-dimensionalen Be¬an¬spruch¬ungs¬zuständen vertieft. Die Untersuchungen sind zu-nächst am vereinfachten und gut dokumentierten Belastungszustand warm vorbe-lasteter Bauteile durchgeführt worden. Dazu wurde das Modell des erweiterten Energieintegrals in ein FEM-Modell implementiert und zum Vergleich bruchme-chanische Experimente durchgeführt. Die ermittelten experimentellen Werte stim-men sehr gut mit den Vorhersagen der angewendeten Modelle überein. Für die Implementierung des erweiterten Energieintegrals in die kommerzielle Software ABAQUS wurde ein PYTHON-Script entwickelt. Bei der Validierung wurde eine Abhängigkeit des erweiterten Energieintegrals von der numerischen Methode festgestellt. Es wird daher empfohlen, die Implementierung über ein FORTRAN-Script mit veränderter Gradientenbildung zu bevorzugen.
Schlagwörter
FEM, Risswachstum, J-Integral, T*-Integral
Berichtsjahr
2011