Berechnung von elektromechanischen Intensitätsparametern bei Rissen in Piezokeramiken:
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| Language: | German |
| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2000
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 18]
261 |
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V
INHALTSVERZEICHNIS
SYMBOLVERZEICHNIS
VII
1
EINLEITUNG
1
2
GRUNDLAGEN
5
2.1
GRUNDVARIABLE
UND
MATERIALUNABHAENGIGE
GRUNDGLEICHUNGEN
.
5
2.2
MATERIALGLEICHUNGEN
VON
PIEZOKERAMIKEN
.
7
2.3
BEDINGUNGEN
AN
RAENDERN
UND
RISSFLANKEN
.
10
2.3.1
EIGENSCHAFTEN
VON
MEDIEN
UND
ELEKTRODEN
.
10
2.3.2
RANDBEDINGUNGEN
.
11
2.3.3
NICHTLEITENDE
RISSARTEN
.
11
2.3.4
LEITENDE
RISSARTEN
.
13
2.3.5
N
UND
L-RISS
.
14
2.4
HERLEITUNG
DES
RISSSCHLIESSINTEGRALS
.
14
2.4.1
GLOBALE
ENERGIEFREISETZUNGSRATE
.
14
2.4.2
LOKALE
ENERGIEFREISETZUNGSRATE
.
16
2.4.3
MODIFIZIERTES
RISSSCHLIESSINTEGRAL
.
17
2.5
DEFINITION
DER
INTENSITAETSPARAMETER
.
18
2.6
DURCH
UMPOLEN
INDUZIERTE
AENDERUNG
DER
SINGULARITAET
.
20
2.6.1
UMPOLUNGSZONE
.
20
2.6.2
EIGENFUNKTIONSANALYSE
.
20
2.6.3
SINGULARITAETEN
UND
FLANKENSPRUENGE
.
23
3
ANALYTISCHE
LOESUNGEN
VON
TESTANORDNUNGEN
24
3.1
ALLGEMEINE
LOESUNG
DES
ZWEIDIMENSIONALEN
FELDPROBLEMS
.
24
3.1.1
UEBERGEORDNETES
DIFFERENTIALGLEICHUNGSSYSTEM
.
24
3.1.2
POLUNG
WEDER
IN
(Z
3
)-RICHTUNG
NOCH
IN
DER
(ZI.XJJ-EBENE
.
25
3.1.3
POLUNG
IN
DER
(ZI,^J-EBENE
.
26
3.1.4
POLUNG
IN
(Z3)-RICHTUNG
.
27
3.2
GERADER
RISS
.
27
3.2.1
LOESUNG
DES
FELDPROBLEMS
.
27
3.2.2
BERECHNUNG
DER
INTENSITAETSPARAMETER
.
28
3.2.3
REALISIERUNG
DER
RISSARTEN
.
30
3.2.4
IRWIN-MATRIX
VERSCHIEDENER
PIEZOKERAMIKEN
.
32
3.3
NICHTLEITENDER
ELLIPTISCHER
RISS
.
35
3.3.1
POLUNG
QUER
ZUM
RISS
.
35
3.3.2
BELIEBIGE
POLUNGSRICHTUNG
.
39
4
FINITE-ELEMENTE-METHODE
40
4.1
GRUNDLEGENDE
BEZIEHUNGEN
UND
BEGRIFFE
.
40
4.1.1
FINITE-ELEMENTE-ANALYSE
.
40
4.1.2
ELEMENTTYPEN
.
41
VI
INHALTSVERZEICHNIS
4.2
AUSWERTUNG
DES
MODIFIZIERTEN
RISSSCHLIESSINTEGRALS
.
42
4.2.1
HERLEITUNG
DER
AUSWERTEFORMELN
.
42
4.2.2
WEITERE
FORMELVARIANTEN
BEI
VIERTELPUNKTSELEMENTEN
.
45
4.2.3
AUSWERTUNG
HOEHERER
ORDNUNG
.
46
4.2.4
ZU
DEN
KNOTENKRAEFTEN
.
47
4.2.5
BELASTETE
RISSFLANKEN
.
47
4.2.6
ERSETZUNGSVORSCHRIFTEN
.
48
4.3
BERECHNUNG
DES
J-INTEGRALVEKTORS
.
48
4.3.1
ZWEIDIMENSIONALES
FELDPROBLEM
.
48
4.3.2
DREIDIMENSIONALES
FELDPROBLEM
.
50
4.4
BERECHNUNG
DER
INTENSITAETSFAKTOREN
.
52
4.4.1
VORGEHENSWEISE
ZUR
EXTRAPOLATION
.
52
4.4.2
AUSWERTEVORSCHRIFTEN
.
52
4.4.3
BERECHNUNG
DES
LADUNGSPOTENTIALSPRUNGS
.
54
4.4.4
EIGENFUNKTIONSANALYSE
.
55
4.5
REALISIERUNG
DES
BEGRENZT
DURCHLAESSIGEN
RISSES
.
58
4.5.1
BESCHREIBUNG
ZWEIER
ITERATIONSSCHEMATA
.
58
4.5.2
VERIFIKATION
DER
KONVERGENZ
.
59
4.5.3
STABILISIERENDE
MASSNAHME
.
60
5
GENAUIGKEITSSTUDIEN
61
5.1
GERADER
RISS
ALS
TESTANORDNUNG
.
61
5.1.1
ANORDNUNGEN
.
61
5.1.2
FINITE-ELEMENTE-NETZE
.
61
5.1.3
AUSWERTUNG
DER
FINITE-ELEMENTE-FELDER
.
62
5.1.4
BALKENDIAGRAMME
.
62
5.1.5
GENAUIGKEIT
VON
GI
BEI
ZUNEHMENDER
DOMINANZ
VON
GJV
.
67
5.1.6
EMPFEHLUNG
ZUR
AUSWERTUNG
.
70
5.2
ELLIPTISCHER
RISS
ALS
TESTANORDNUNG
.
70
5.2.1
ANORDNUNGEN
.
70
5.2.2
FINITE-ELEMENTE-NETZ
.
70
5.2.3
AUSWERTUNG
DER
FINITE-ELEMENTE-FELDER
.
71
5.2.4
ERGEBNISSE
DER
STUDIE
.
72
6
ANWENDUNGEN
UND
VERGLEICHE
74
6.1
BRUCHVERSUCHE
VON
PARK
UND
SUN
.
74
6.1.1
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
UND
BRUCHLASTEN
.
74
6.1.2
MODELL
UND
FINITE-ELEMENTE-NETZ
.
74
6.1.3
AUSWERTUNG
FUER
VERSCHIEDENE
RISSARTEN
.
75
6.1.4
BRUCHKRITERIUM
VON
PARK
UND
SUN
.
75
6.2
VERGLEICH
DER
NICHTLEITENDEN
RISSARTEN
.
76
7
ZUSAMMENFASSUNG
79
LITERATURVERZEICHNIS
80 |
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