Numerische Untersuchungen lokaler und globaler Kriterien für die Initiierung von duktilen Bruchvorgängen:
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Aachen
Shaker
1995
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INHALT
SEITE
1
EINLEITUNG
1
2
GRUNDLAGEN
UND
LITERATURUEBERSICHT
3
2.1
KONTINUUMSMECHANISCHE
GRUNDLAGEN
3
2.1.1
GRUNDGLEICHUNGEN
DER
ELASTIZITAETSTHEORIE
3
2.1.2
GRUNDGLEICHUNGEN
DER
PLASTIZITAETSTHEORIE
5
2.2
FINITE-ELEMENT-METHODE
8
2.2.1
DAS
PRINZIP
8
2.2.2
VARIATIONSMETHODE,
NUMERISCHE
INTEGRATION
9
2.2.3
ISOPARAMETRISCHE
ELEMENTE,
ANSATZFUNKTIONEN
10
2.2.4
DAS
FE-PROGRAMM,
ABAQUS
12
2.3
BRUCHMECHANISMEN
14
2.3.1
DER
SPALTBRUCH
14
2.3.2
DER
GLEITBRUCH
15
2.3.2.1
DIE
HOHLRAUMBILDUNG
16
2.3.2.2
DAS
HOHLRAUMWACHSTUM
18
2.3.2.3
HOHLRAUMVEREINIGUNG
19
2.3.3
SCHAEDIGUNGSMODELL
GLEITBRUCH
21
2.3.4
DAS
GURSON-MODELL
22
2.4
BRUCHMECHANIK
24
2.4.1
LINEAR
ELASTISCHE
BRUCHMECHANIK
24
2.4.1.1
DAS
K-KONZEPT
24
2.4.2
ELASTISCH-PLASTISCHE
BRUCHMECHANIK
27
2.4.2.1
DAS
J-INTEGRAL-KONZEPT
27
2.4.2.2
DAS
RISSSPITZENAUFWEITUNGSKONZEPT
(CTOD-KONZEPT)
34
2.4.3
2-PARAMETER-KONZEPTE
ZUR
BESCHREIBUNG
ELASTISCH
PLASTISCHER
SPANNUNGSFELDER
38
2.4.3.1
DIE
T-SPANNUNG
38
2.4.3.1.1
BESTIMMUNG
DER
T-SPANNUNG
44
2.4.3.2
ASYMPTOTISCHE
LOESUNG
HOEHERER
ORDNUNG
45
2.4.3.3
Q-KONZEPT
45
2.4.3.2
DIE
MEHRACHSIGKEIT
DES
SPANNUNGSZUSTANDES
47
SEITE
3
AUFGABENSTELLUNG
49
4
ERGEBNISSE
DER
NUMERISCHEN
UNTERSUCHUNGEN
ZUM
GLEITBRUCH
51
4.1
WERKSTOFFE
UND
UNTERSUCHTE
PROBENTYPEN
51
4.2
VERFAHREN
ZUR
BESTIMMUNG
DER
RISSINITIIERUNG
AN
AXIAL
SYMMETRISCHEN
RUNDZUGPROBEN
54
4.3
ENTWICKLUNG
DER
FE-MODELLE
55
4.4
KONVERGENZKONTROLLE
UND
FEHLERTOLERANZ
55
4.5
ERGEBNISSE
DER
FE-ANALYSEN
56
4.5.1
GLOBALES
VERHALTEN
DER
BERECHNETEN
RUNDKERBZUGPROBEN
57
4.5.2
LOKALES
VERHALTEN
58
4.5.3
BESTIMMUNG
EINER
LOKALEN
SCHAEDIGUNGSKURVE
61
4.6
DISKUSSION
64
5
ERGEBNISSE
DER
BRUCHMECHANISCHEN
UNTERSUCHUNGEN
68
5.1
WERKSTOFFE
UND
UNTERSUCHTE
PROBENTYPEN
68
5.2
NETZERSTELLUNG
UND
MODELLE
68
5.3
ERGEBNISSE
DER
FE-ANALYSEN
70
5.3.1
GLOBALES
VERHALTEN
70
5.3.2
LOKALES
VERHALTEN
IM
NETTOQUERSCHNITT
75
5.3.2.1
SPANNUNGS
UND
DEHNUNGSVERTEILUNG
UEBER DIE
PROBENDICKE
76
5.3.2.2
SPANNUNGS
UND
DEHNUNGSVERTEILUNGEN
IM
LIGAMENT
78
5.3.3
PLASTISCHE
ZONEN
80
5.4
DISKUSSION
81
SEITE
6
DER
EINFLUSS
DER
T-SPANNUNG
AUF
DAS
ZAEHIGKEITSVERHALTEN
UND
DIE
ANWENDUNG
LOKALER
UND
GLOBALER
VERSAGENSKRITERIEN
83
6.1
DIE
T-SPANNUNG
83
6.1.1
FORMULIERUNG
DER
T-SPANNUNG,
GEOMETRIE
UND
MODELL
83
6.1.2
ERGEBNISSE
79
6.2
BESTIMMUNG
DER
T-SPANNUNG
FUER
DIE
BERECHNETEN
BRUCHMECHANIKPROBEN
81
6.3
ZWEIPARAMETER-BESCHREIBUNG
DER
SPANNUNGSFELDER
VOR
DER
RISSSPITZE
UND
VERGLEICH
MIT
DER
MBL-FORMULIERUNG
83
6.4
VORHERSAGE
VON
J
BEI
INITIIERUNG
MIT
HILFE
DER
T-SPANNUNG
UND
DER LOKALEN
SCHAEDIGUNGSKURVE
85
6.5
EINFLUSS
VON
T
AUF
DAS
ZAEHIGKEITSVERHALTEN
BEI
INITIIERUNG
87
6.6
ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN
LOKALER
UND
GLOBALER
BESCHREIBUNG
DER
INITIIERUNG
88
6.7
DISKUSSION
99
7
SCHLUSSFOLGERUNGEN
105
8
ZUSAMMENFASSUNG
108
9
LITERATUR
112
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