Einfluss variabler Amplitudenbelastungen auf die Rissinitiierung und das Risswachstum im Bereich sehr hoher Lastwechselzahlen:
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München
Verlag Dr. Hut
2018
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis I
Inhaltsverzeichnis
Nomenklatur Ill
Abkürzungen VII
1 Einleitung 1
2 Grundlagen und Stand der Technik 3
2 1 Grundlagen der Materialermüdung 3
2 2 Ermüdungsverhalten im VHCF-Bereich 4
221 Ermüdungsverhalten von Typ I-Werkstoffen 5
222 Ermüdungsverhalten und Rissinitiierung von Typ 11-Werkstoffen 6
223 Einflussfaktoren bei VHCF-Versagen 9
224 Variable Amplitudenbelastung im VHCF-Bereich 11
2 3 Bruchmechanische Grundlagen 14
231 Verschiebungs- und Spannungsfeld an der Rissspitze 14
232 Bestimmung von Spannungsintensitätsfaktoren - S1F 16
233 Ermüdungsrisswachstum 21
234 Kurze Risse 25
235 Schwellwert kurzer Risse 26
236 Mittelspannungseinfluss 31
2 4 Extremwertstatistik der Einschlussverteilung 33
2 5 Lebensdauerkonzepte 34
251 Nennspannungskonzepte 34
252 Kerbgrundkonzepte 37
253 Konzepte für den VHCF-Bereich 41
3 Experimentelle Untersuchungen 43
3 1 Versuchsaufbau und -durchführung 43
311 Ultraschalltechnik und -prüfsystem 44
312 Steuerungssoftware 46
313 Werkstoff und Proben 51
3 2 Vorversuche zum Puls-Pause Verhältnis 53
3 3 Experimentelle Methoden 54
331 Treppenstufen verfahren und -Versuchsauswertung 54
332 Wöhlerversuche und Ermittlung der Zeitfestigkeitslinie 56
3 4 Beschreibung der Versuchsreihen 57
341Z weistufige-Blocklastversuche 57
II
Inhaltsverzeichnis
342 Rekonstruierte Belastungszeitfunktion FELIX 58
3 5 Ergebnisse der Versuche an glatten Proben 59
351 Versuchsergebnisse bei konstanter Amplitudenbelastung 59
352 Versuchsergebnisse bei zweistufiger Blocklast 69
353 Versuchsergebnisse bei rekonstruierter Belastungszeitfunktion FELIX 70
3 6 Ergebnisse der Versuche mit mikrogekerbten Proben 75
361 Versuchsergebnisse bei konstanter Amplitudenbelastung 76
362 Versuchsergebnisse bei variabler Amplitudenbelastung 76
3 7 Kurzrisswachstumskonzepte 79
4 Lebensdauerberechnung 83
4 1 Anwendung des Nennspannungskonzepts 83
411 Rekonstruierte Belastungszeitfünktion FELIX 83
412 Zweistufige Blockbelastung 85
4 2 Anwendung des örtlichen Konzepts 87
421 Rekonstruierte Belastungszeitftinktion FELIX 88
422 Zweistufige Blockbelastung 90
4 3 Einschlussgrößenabhängiges Schädigungskonzept 91
4 4 Vergleich der angewendeten Konzepte 95
5 Risswachstumssimulation 99
5 1 Analytische Risswachstumssimulation 99
5 2 Numerische Risswachstumssimulation 103
521 Modellbildung 103
522 Bestimmung der Rissöffnungsspannung 105
523 Numerische Werkstoffbeschreibung bei zyklischer Beanspruchung 106
524 Rissfortschrittsmodell 107
525 Sensitivitätsanalyse 108
526 Simulation von Überlasten und Blocklasten 110
527 Simulation des FELIX-Lastspektrums 112
6 Zusammenfassung und Ausblick 11
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