Berücksichtigung des Constraint-Effekts bei der Versagenbewertung duktiler Werkstoffe

Es werden experimentelle und numerische Untersuchungen zum Rissverhalten in zwei duktilen metallischen Werkstoffen unter Variation der Dehnungsbehinderung (Constraint) und damit der Spannungsmehrachsigkeit an der Rissspitze vorgestellt. Die experimentell ermittelten J-R-Kurven sowie der technische Initiierungskennwert J0.2 werden in Abhängigkeit von verschiedenen Constraint-Parametern, dem elastischen T-Stress, dem Q-Faktor sowie dem Spannungsmehrachsigkeitsgrad h, ausgewertet und durch einfache Korrelationsbeziehungen beschrieben. Des Weiteren wird gezeigt, dass die duktile Rissinitiierung und das anschließende stabile Risswachstum mit einem nichtlokalen schädigungsmechanischen Modell hinreichend gut beschrieben werden können. Am Beispiel eines rissbehafteten Bauteils wird die Anwendung der abgeleiteten analytischen Korrelationen zur Bewertung der Rissinitiierung aufgezeigt und mit schädigungsmechanischen Simulationen validiert.