Algorithmen für Rissfortschrittsberechnungen unter Wechselbeanspruchung mit variablen Spannungsamplituden

In vielen praktischen Anwendungen der Bruchmechanik für zyklisch beanspruchte Bauteile wird eine zeitabhängige Variation der Belastung zugrunde gelegt. Dabei ändern sich mit der Zeit sowohl die Amplitude und der Mittelwert der Spannung als auch, bei komplex beanspruchten Bauteilen, die Spannungsverteilung im Querschnitt. Um eine realitätsnahe rechnerische Beschreibung des Rissfortschritts in solchen Fällen zu ermögliche, sollen die entsprechenden Berechnungsalgorithmen mehrere Einflussfaktoren berücksichtigen. Das sind u.a. Lastreihenfolgeeffekte, das Rissschließen, die Auswahl der Rissfortschrittsgleichung, Methoden zur Ermittlung der Spannungsintensitätsfaktoren, Zählverfahren und numerische Integrationsalgorithmen. Im Beitrag werden verschiedene Berechnungsverfahren sowie der Einfluss d er genannten Faktoren auf das Rechenergebnis diskutiert. Am Beispiel eines Rohrs unter thermischer Ermüdung werden bestehende Möglichkeiten zur Beschreibung des Rissfortschritts untersucht.