Vergleich der analytischen Methoden zur Berücksichtigung thermischer Spannungen im Rahmen des FAD-Konzepts

Im Beitrag werden Ergebnisse zu Untersuchungen des Einflusses thermischer Sekundärspannungen auf das Bruchverhalten von metallischen Werkstoffen vorgestellt. Ziel der Untersuchungen ist die Validierung und Optimierung der analytischen Fehlerbewertungsmethoden im Hinblick auf eine verbesserte bruchmechanische Bewertung bei Vorliegen hoher thermischer Spannungen. Es wird das bereits in bruchmechanischen Regelwerken etablierte Verfahren zur Berücksichtigung thermischer Spannungen das auf den sog. p- bzw. V-Parametern basiert, mit einem neueren V(g)-Konzept verglichen. Hierfür werden zunächst parametrische FE-Analysen für eine zweidimensionale Rissgeometrie unter Variation der Rissgröße, der Werkstoffverfestigung sowie des Verhältnisses zwischen den Primär- und Sekundärspannungen durchgeführt und der numerisch ermittelte Rissantrieb mit analytischen Abschätzungen verglichen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden anschließend am Beispiel eines thermisch und mechanisch beanspruchten Bauteils unter reellen Randbedingungen validiert.