EPBM = Elastisch Plastische Bruchmechanik

Die Tatsache, dass insbesondere für Konstruktionsstähle, die Anwendung der Bruchmechanik zur Sicherheitsbeurteilung viel Sinn macht, führte zur Entwicklung der elastisch plastischen Bruchmechanik (EPBM).

 

Bild 1 zeigt eine Last-Verformungskurve aus einem Bruchmechanikversuch. Während des Versuchs wurde die Rissinitiierung  mit Hilde der Potentialsondenmethode bestimmt. Der Punkt der Rissinitiierung ist in die Kurve eingezeichnet. Das Bild macht deutlich, dass der global linear-elastische Bereich weit überschritten ist und erhebliche plastische Anteile (Fläche unter der Kurve ist proportional zur verrichteten Verformungsarbeit) das Probenverhalten bestimmen.

 

 

Bild 1:

Mit dem gleichen Verhalten kann auch in Bauteilen mit Rissen gerechnet werden, wenn der Stahl in der Hochlage ist.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Demtentsprechend wurden 2 Parameter entwickelt, die es ermöglichen der lokalen plastischen Verformung Rechnung zu tragen:

 

Auch hier gibt es Anwendungsgrenzen, die physikalisch durch den plastischen Kollaps bestimmt werden. Das heißt, dass das Bauteilversagen nicht mehr durch die Rissinitiierung oder das stabile Risswachstum bestimmt sind sondern durch das plastische Bauteilverhalten. (Eine allseits bekannte Ausprägung des plastischen Kollaps ist die Einschnürung im einachsigen Zugversuch.)

 

Bei der Kennwertbestimmung werden die Anwendungsgrenzen der EPBM in Normen angegeben.