Risswachstum in funktional gradierten Materialien und Strukturen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2014
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 18, Mechanik, Bruchmechanik ; 339 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
V
INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN, ABKUERZUNGEN VIII
1 EINLEITUNG UND ZIELSETZUNG 1
2 RISSWACHSTUM IN HOMOGENEN UND ISOTROPEN MATERIALIEN 4
2.1 BRUCHMECHANISCHE GRUNDLAGEN 5
2.1.1 SPANNUNGSVERTEILUNG UND SPANNUNGSINTENSITAETSFAKTOREN S
2.1.2 RISSBEANSPRUCHUNGSARTEN 6
2.1.3 RISSWACHSTUM INFOLGE STATISCHER BELASTUNG 7
2.1.4 RISSWACHSTUM INFOLGE ZYKLISCHER BELASTUNG 8
2.2 BRUCHKRITERIEN FUER HOMOGENE UND ISOTROPE MATERIALIEN 12
2.2.1 BRUCHKRITERIUM NACH GRIFFITH 12
2.2.2 /F-KONZEPT ZUR VORHERSAGE DES INSTABILEN RISSWACHSTUMS 13
2.2.3
KRITERIUM DER MAXIMALEN TANGENTIALSPANNUNG NACH
ERDOGAN
UND
SIH 13
2.2.4 BRUCHKRITERIUM NACH RICHARD 15
2.2.5
BRUCKKRITERIUM NACH
NUISMER 16
2.2.6
BRUCHKRITERIUM NACH
AMESTOY,
BUI UND
DANG VAN 17
2.2.7 BRUCHKRITERIUM DER VERZERRUNGSENERGIEDICHTE NACH SLH 17
2.2.8 WEITERE RISSAUSBREITUNGSKRITERIEN 18
2.3 VERGLEICH DER BRUCHKRITERIEN UND EXPERIMENTELLE VERIFIKATION 18
3 FUNKTIONAL GRADIERTE MATERIALIEN 22
3.1 DEFINITIONEN 22
3.1.1 BRUCHMECHANISCH GRADIERTE MATERIALIEN 23
3.1.2 ELASTISCH GRADIERTE MATERIALIEN 23
3.1.3 BRUCHMECHANISCH UND ELASTISCH GRADIERTE MATERIALIEN 24
3.2 HISTORIE, ANWENDUNGSGEBIETE UND HERSTELLUNG DER FGM 24
3.2.1 ZEITLICHE ENTWICKLUNG 24
3.2.2 VORTEILE UND ANWENDUNGSGEBIETE 25
3.2.3 HERSTELLUNG FUNKTIONAL GRADIERTER MATERIALIEN UND STRUKTUREN 27
3.3 FUNKTIONAL GRADIERTE MATERIALIEN UND BRUCHMECHANIK 29
3.3.1 AUSWIRKUNGEN EINER MATERIALGRADIERUNG AUF DAS BRUCHMECHANISCHE
VERHALTEN 30
3.3.2
MATERIALFUNKTIONEN ZUR BESCHREIBUNG GRADIERTER MATERIALIEN
32
3.3.3 OFFENE FRAGESTELLUNGEN 33
HTTP://D-NB.INFO/1055010874
VI
INHALTSVERZEICHNIS
4 RISSWACHSTUM IN BRUCHMECHANISCH GRADIERTEN MATERIALIEN 35
4.1 EINFLUSS EINER BRUCHMECHANISCHEN MATERIALGRADIERUNG AUF DIE
RISSAUSBREITUNG....... 36
4.2 TSSR-KONZEPT ZUR VORHERSAGE DER RISSAUSBREITUNG 42
4.2.1 BEGINN DES RISSWACHSTUMS UND RISSAUSBREITUNGSRICHTUNG 44
4.2.2 VORGEHENSWEISE ZUR ERMITTLUNG DES WEITEREN RISSWACHSTUMS 48
4.2.3 EINTRITT DES INSTABILEN RISSWACHSTUMS 50
4.3 TSSR-KONZEPT FUER VERSCHIEDENE ANWENDUNGS- UND SONDERFAELLE 51
4.3.1 VERSCHIEDENE GRADIERUNGSWINKEL
PM
51
4.3.2 VERSCHIEDENE BELASTUNGSSITUATIONEN 54
4.3.3 UNTERSCHIEDLICHE MATERIALKENNWERTE 57
4.3.4 KONTINUIERLICHE MATERIALUEBERGAENGE 60
4.4 ERWEITERUNG DES TSSR-KONZEPTS AUF DREIDIMENSIONALE PROBLEMSTELLUNGEN
65
5 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUR RISSAUSBREITUNG IN GRADIERTEN
MATERIALIEN....69
5.1 PROBEN UND MATERIALIEN 69
5.2 VERSUCHE ZUR BRUCHMECHANISCHEN CHARAKTERISIERUNG DER
MATERIALBEREICHE 71
5.2.1 VERSUCHSAUFBAU 71
5.2.2 VERSUCHSDURCHFTIHRUNG 72
5.2.3 VERSUCHSAUSWERTUNG 74
5.3 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUR RISSAUSBREITUNG IN GRADIERTEN
MATERIALIEN....... 76
5.3.1 EINFLUSS DER BRUCHMECHANISCHEN MATERIALGRADIERUNG AUF DIE
RISSGESCHWINDIGKEIT 76
5.3.2 EINFLUSS DER BRUCHMECHANISCHEN MATERIALGRADIERUNG AUF DIE
RISSAUSBREITUNGSRICHTUNG 81
6 IMPLEMENTIERUNG DES TSSR-KONZEPTS IN ANALYTISCHE UND NUMERISCHE
PROGRAMME85
6.1 ANALYTISCHE UND NUMERISCHE PROGRAMME ZUR VORHERSAGE DER
RISSAUSBREITUNG......... 86
6.1.1 PROGRAMMSYSTEM FRANC/FAM 87
6.1.2 PROGRAMMSYSTEM ADAPCRACK3D 88
6.2 UMSETZUNG DES TSSR-KONZEPTS IN EIN ANALYTISCHES BERECHNUNGSTOOL 89
6.2.1 SCHARFER MATERIALUEBERGANG 90
6.2.2 KONTINUIERLICHER MATERIALUEBERGANG 91
6.3 IMPLEMENTIERUNG DES TSSR-KONZEPTS IN DAS NUMERISCHE
RISSAUSBREITUNGSSIMULATIONSPROGRAMM FRANC/FAM 92
6.3.1 SCHALTFLAECHE AUTOMATIC 94
6.3.2 DURCHFUEHRUNG DER SIMULATION 95
INHALTSVERZEICHNIS
VII
7 SIMULATION DER RISSAUSBREITUNG IN BRUCHMECHANISCH GRADIERTEN BAUTEILEN
UND
STRUKTUREN 97
7.1 2D-RISSAUSBREITUNGSSIMULATIONEN IN BRUCHMECHANISCH GRADIERTEN
BAUTEILEN 98
7.1.1 RISSAUSBREITUNG BEI MODE I BELASTUNG 99
7.1.2 RISSAUSBREITUNG BEI MIXED MODE BELASTUNG 101
7.2 3D-RISSAUSBREITUNGSSIMULATIONEN IN BRUCHMECHANISCH GRADIERTEN
BAUTEILEN UND
STRUKTUREN 103
7.2.1 3D-RISSWACHSTUMSSIMULATIONEN IN EINER FLANSCHWELLE 104
7.2.2 3D-RISSWACHSTUMSSIMULATION IN EINER FLACHPROBE 108
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 111
LITERATURVERZEICHNIS 114
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