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Experimentelle Untersuchung des 3D-Ermüdungsrißwachstums

Die Simulation der 3D-Ermüdungsrissausbreitung beruht auf der Ermittlung des Beanspruchungszustands vor der Rissfront. So erlaubt die numerische Simulation hierüber zwar Aussagen im Bauteilinneren (hier gilt der EVZ), im Randbereich (ESZ) können jedoch auf Grund der zusätzlichen Oberflächensingularität noch keine exakten Aussagen gewonnen werden.
Die Schwierigkeit für die Entwicklung eines effektiven inkrementellen Rissfortschrittalgorithmus liegt in der Deutung und Auswertung des Beanspruchungszustands. So ist es zum Beispiel denkbar, die Verteilung des inkrementellen Risswachstumsschritts proportional dem Beanspruchungszustand entlang der Rissfront vorzunehmen.
Mit Hilfe der experimentellen Untersuchung sollen zunächst an einfachen Bauteilen das 3D-Ermüdungsrisswachstum erforscht und zur Verifizierung der numerischen Berechnung (sowohl des Beanspruchungszustands als auch der Ermüdungsrissausbreitung) herangezogen werden.
Des weiteren soll ein Abgleich der realen Risswachstumgeschwindigkeit und des inkrementellen Risswachstumsschritts ermöglicht werden, so dass bei bekannter Bauteilbelastung Aussagen über die Restlebensdauer des Bauteils möglich sind.
Projektleitung:
Prof. Dr.-Ing. habil. Günther Kuhn

Beteiligte:
Dr.-Ing. Michael Heyder, Dipl.-Ing. Univ. Karsten Kolk

Stichwörter:
Ermüdungsrisswachstum, Beanspruchungszustand, Mixed-Mode, Rissausbreitung, 3D

Laufzeit: 1.4.2000 - 31.3.2006

Förderer:
FAU Erlangen-Nürnberg

Publikationen
Heyder, Michael ; Kolk, Karsten ; Kuhn, Günther: Untersuchung des Ermüdungsrißwachstums an einer Vierpunktbiegeprobe unter Mixed-Mode-Beanspruchung. Erlangen : FAU Erlangen-Nürnberg. 2000 (1). - Interner Bericht. 60 Seiten
Heyder, Michael ; Öchsner, Andreas ; Ströhla, Stefan: Bewertung von Spannungszuständen bei der experimentellen Bestimmung des Schubmoduls an zellularen Materialien. In: Mat.-wiss. u. Werkstofftech. 33 (2002), S. 85-89
Heyder, Michael ; Kuhn, Günther: Experimental investigations of 3D fatigue crack propagation. In: University of Maribor, Faculty of Mechanical Engineering (Veranst.) : Advanced Computational Engineering Mechanics (1. Workshop on Advanced Computational Engineering Mechanics Maribor 9.-11.10.2003). 2003, S. 1-10. - ISBN 86-435-0572-2
Heyder, Michael ; Kuhn, Günther: Experimental investigations of 3D fatigue crack propagation. In: Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V. (Veranst.) : Proceedings of the 7th ICBMFF (7. International Conference on Biaxial/Multiaxial Fatigue and Fracture Berlin 28.6.-1.7.2004). 2004, S. 495-500.
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