Bruchmechanische Bewertung von stossartig beanspruchten Maschinenbauteilen mit überlagerten Modus II - Anteilen

Beim Betrieb technischer Anlagen können kurzzeitige, stoßartige Sonderbelastungen auftreten. Eine Sicherheitsbewertung erfolgte bisher meist in Anlehnung an die Vorgehensweise bei statischer Belastung mit zusätzlicher Verwendung pauschaler Sicherheitsfaktoren zur Berücksichtigung dynamischer Effekte und möglicher Werkstoffversprödung bei hohen Belastungsgeschwindigkeiten im Übergangsbereich. Für derartige Belastungssituationen wurden Hochgeschwindigkeits-Prüfverfahren zur Kennwertbestimmung entwickelt, sowie probabilistische, bruchmechanische Bewertungsmethoden anhand des Masterkurvenkonzepts an Bauteilversuchen erprobt, um so eine verbesserte Sicherheitsbewertung zu ermöglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Masterkurvenkonzept unter Verwendung dynamischer Bruchzähigkeitskennwerte KJc,d und Prüftemperaturen nahe der Masterkurven-Referenztemperatur T0,x prinzipiell auch auf hohe Rissbeanspruchungsraten bis 105 MpaSRm s-1 für Mode I und auch für geringe Mode II Anteile anwendbar ist.