Grundlagen Der Bruchmechanik

ISBN-13: 9783709186480 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 266 str.

Hans Peter Rossmanith

Spis treści

Historische Aspekte der Bruchmechanik.- 1. Historische Entwicklung der Bruchmechanik.- 2. Stellung und Aufgaben der Bruchmechanik.- 3. Das Ingenieur-Problem.- 4. Vorgangsweise in der Bruchmechanik.- Grundlagen der Ingenieur-Bruchmechanik.- 1. Spannungsanalyse an Rissen.- 1.1. Bruchbeanspruchungsarten.- 1.2. Das elastische Spannungsfeld eines Risses.- 1.3. Ermittlung der Spannungsintensitätsfaktoren.- 1.3.1. Elementare Spannungsintensitätsfaktoren.- 1.3.2. Einfluß der endlichen Probengeometrie.- 1.3.3. Methode der Green’sehen Funktionen.- 1.3.4. Superposition von Spannungsintensitäts- faktoren.- 1.3.5. Elliptische Risse.- 1.3.6. Kreisrisse in Zugstäben.- 1.3.7. Spannungsintensitätsfaktoren bei der Plattenbiegung.- 2. Die plastische Zone an der Rißspitze.- 3. Die Bruchzähigkeit KC.- 4. Energieumsetzung beim Bruch.- 4.1. Das Griffith’sche Kriterium.- 4.2. Das Irwin-Konzept: die Rißausbreitungskraft G.- 4.3. Der Zusammenhang vonG mit dem Spannungsintensitäts- faktorK.- 5. Das J-Integra1.- 6. Die Rißwiderstandskurve.- 7. Das C(T)OD-Kriterium.- 8. Bruchkriterien bei gemischter Beanspruchungsart.- Messung Bruchmechänischer Kennwerte.- 1. Einleitung.- 2. Grunderscheinungen der Rißausbreitung.- I. Unterkritische Rißausbreitung.- II. Stabile Rißausbreitung bei stetig zunehmender Belastung.- III. Instabile Rißausbreitung.- 3. KIc-Ermittlung.- 4. Die JIC-Ermittlung.- 5. Der Reißmodul (tearing-modul).- 6. Ermittlung kritischer Werte der Rißaufweitung an der Rißspitze.- Anwendung der Bruchmechanik Im Maschinenbau.- 1. Einleitung.- 2. Nachweis der plastischen Verformbarkeit mit Hilfe der Stufenfolge der Sprödbruchprüfungen.- 2.1. Statistisch gestützte Verfahren — die Kerbschlag- Prüfungen.- 2.2. FalIgewichtsprüfung (Grenzwertverfahren).- 2.3. Angepaßte Prüfungen: Großplattenversuche.- 3. Quantitative Verfahren: Anwendungen der Bruchmechanik.- 3.1. Werkstoffeigenschaften.- 3.1.1. Linear elastische Bruchmechanik.- 3.1.2. Elastoplastische Kennwerte.- 4. Zur Anwendung linear elastischer und elastoplastischer bruchmechanischer Verfahren.- 4.1. Linear elastisches Bruchverhai ten.- 4.2. Elastoplastisches Bruchverhai ten.- 5. Einige Aspekte der Spannungsermittlung.- 6. Anmerkungen zur nichtzerstörenden Fehlerprüfung.- Anwendung der Bruchmechanik Auf Probleme der Ermüdung — I.- 1. Allgemeiner Zusammenhang zwischen Rißausbreitung und Spannungsintensität.- 2. Einfluß des Spannungsverhältnisses auf die Riß- geschwindigkeit.- 3. Einfluß des Werkstoffs auf die Rißgeschwindigkeit.- 4. Rißausbreitungsmechanismen.- 5. Rißausbreitung bei nicht-einstufiger Beanspruchung.- Anwendung der Bruchmechanik Auf Probleme der Ermüdung — II.- 1. Grundsätzliche Vorgehensweise bei der Lebensdauer- ermittlung.- 2. Lebensdauerberechnung bei der Einstufenbeanspruchung.- 3. Lebensdauerberechnung bei nicht-einstufiger Beanspruchung.- 4. Praktische Anwendung.- 5. Möglichkeiten zur Verlängerung der Lebensdauer angerissener Bauteile.- Erscheinungsformen Von Brüchen Metallischer Werkstoffe.- 1. Gewaltbruch.- 1.1. Spaltbruch.- 1.2. Quasispaltbruch oder Rosettenbruch.- 1.3. Duktiler Bruch.- 1.4. Korngrenzenbruch.- 2. Schwingungsbruch.- 3. Kriechbruch.- 4. Schadensanalyse.- Die Anwendung der Methode der Finiten Elemente In der Bruchmechanik.- 1. Einleitung.- 2. Das Spannungs- und Verschiebungsfeld in der unmittelbaren Nähe der Rißspitze.- 3. Die Anwendung verschiedener Elementtypen in der Bruch- mechanik.- 3.1. Konventionelle Elemente.- 3.2. Spezielle Bruchmechanikelemente.- 3.3. Spezielle Anwendung.- 4. Elasto-plastische Rißprobleme.- 5. Energetische Methoden.- 5.1. Linienintegrale.- 5.2. Verfahren der Energievariation.- 6. Abschließende Bemerkung.- Anwendung Optischer Methoden Zur Bestimmung Von Spannungs- Intensitätsfaktoren.- 1. Photoelastische Methoden.- 1.1. Ebene statische Spannungsoptik.- 1.2. Ebene dynamische Spannungsoptik.- 1.3. Bestimmung des Spannungsintensitätsfaktors aus Isochromaten.- 1.3.1. Die 2-Parameter Methode.- 1.3.2. Die Vielpunkt-Methode.- 1.4. Räumliche Spannungsoptik.- 1.5. Spannungsoptisches Oberflächenschichtverfahren.- 1.6. Methode der Isoklinen.- 1.7. K-Wertberechnung aus Äquidensiten.- 1.8. Bestimmung des K-Wertes aus Isopachen.- 2. Moiré-Verfahren.- 3. Kaustik-Methode.- Bruchdynamik Laufender Und Arretierender Risse.- 1. Einleitung.- 1.1. Zweck von Rißarrestuntersuchungen.- 1.2. Maßnahmen zur Rißinitiierung.- 2. Das Verhalten schnell laufender Risse.- 2.1. Das Spannungsfeld an der Spitze eines laufenden Risses.- 2.2. Die dynamische Bruchzähigkeit KID. eines laufenden Risses.- 3. Rißarrestproben und deren Belastung.- 3.1. Einige Testproben und Spannungsintensitäts- faktor-Beziehungen.- 3.2. Belastungsart.- 4. Statische und dynamische Rißarrestmeßvorschrift.- 4.1. Statisches Rißarrest-Konzept.- 4.2. Dynamisches Rißarrest-Konzept.- 4.2.1. Kritik an dem statischen Rißarrest-Konzept.- 4.2.2. Minimalbruchzähigkeit KIm. und Referenz- kurven-Konzept.- 5. Modell Untersuchungen zur Mechanik des Rißarrestvorgangs.- 5.1. Das schattenoptische Kaustikenverfahren.- 5.2. Einfluß dynamischer Effekte auf den Rißarrestvorgang.- 6. Auswirkungen dynamischer Effekte bei Rißarrestsicherheits- analysen.- Möglichkeiten Und Grenzen der Bruchmechanik.- 1. Einleitung.- 2. Möglichkeiten.- 3. Grenzen.- 4. Schlußbemerkung.- Fachwörterverzeichnis Für die Bruchmechanik (Englisch-Deutsch).- Namenverzeichnis.