Analyse und Weiterentwicklung bruchmechanischer Versagenskonzepte. Schwerpunkt - Weiterentwicklung und Überprüfung des J-Integral-Konzeptes

In einer Vielzahl von Untersuchungen an einfachen Proben- und Bauteilgeometrien bei übersichtlichen Einsatzbedingungen haben sich die Konzepte der elastisch-plastischen Bruchmechanik und hier insbesondere das J-Integralkonzept für die quantitative Bewertung des Versagensverhaltens bewährt. Insbesondere konnte die Vorhersageschärfe des duktilen Ausbreitungsverhaltens von Oberflächenanrissen in druckführenden Umschließungen durch die Berücksichtigung des Constraint deutlich verbessert werden. Die hier erreichte Präzision ist erforderlich zur Beurteilung des Leck-vor-Bruch-Verhaltens von Reaktorkomponenten. Die im Rahmen dieses Vorhabens erarbeiteten Rechenmodelle wurden bereits erfolgreich bei der Analyse bestehender Anlagen eingesetzt. Ebenso konnte das duktile Bruchverhalten eines Reaktordruckbehälterstahls bei hohen Belastungsraten auf der Basis des J-Integralkonzeptes charakterisiert werden. Es ergaben sich, zu erklären durch das Phänomen der Nebenrißbildung, deutlich erhöhte dynamis che Rißwiderstandskurven, die möglicherweise eine bisher nicht ausgenutzte Sicherheitsreserve darstellen.