Failure Assessment Diagramm - FAD ... die vielseitige Alternative für elastisch-plastisches und linear elastisches Werkstoffverhalten. Bild 1 Mit dem Failure Assessment Diagramm (FAD) wurde ab den 1980-Jahren vor allem in England beim CEGB (Central Electric Generation Board) ein Verfahren entwickelt, welches die Möglichkeit bietet, mit den Mitteln der linear elastischen Bruchmechanik (siehe K-Wert) eine elastisch-plastische
....die genaueste aber leider auch aufwendigste Alternative geeignet für linear-elastische und elastisch-plastische Berechnung Die Simulation von Bauteilverhalten mit Hilfe von Finiten Elementen (FEM) ist heute Standard in vielen technischen Bereichen. Programme wie ANSYS, ABAQUS oder MARC/MENTAT sind weit verbreitet und bieten oft auch die Möglichkeit bruchmechanische Bauteilberechnungen durchzuführen. Entweder kann für linear-elastisches Verhalten der
... die very britische Alternative ... ... aus der Sturm und Drang Zeit der Off-Shore Technik. Der CTOD-Design Curve Approach wurde in England schon in den 70er Jahren des letzen Jahrhunderts von Burdekin und Dawes nach einer Idee von Wells aus den 60er Jahren entwickelt. In Bild 1 erkennt man, dass hier ein normierter CTOD
....Voraussetzung für die Bruchmechanik: der rissartige Fehler Bild 1: Bruchfläche Für die bruchmechanische Berechnung ist es erforderlich, dass ein rissartiger Fehler angenommen wird. Solche rissartigen Fehler können, wie in Bild 1 dargestellt von der Oberfläche eines Stahlbaudetails durch Ermüdung in das Blech hineinwachsen. Bild 2 zeigt eine Riss, der sich ebenfalls
Grenzzustand für Rissinitiierung Mit Hilfe der Bruchmechanik kann die Auswirkung von Rissen oder ähnlichen Fehlstellen in metallischen Bauteilen quantitativ erfasst werden. In Anlaogie zum allgemein bekannten Spannungsnachweis wird mit bruchmechanischen Rechengrößen ein Zähigkeitsnachweis geführt. Dazu ist es erforderlich, Zähigkeit in einer Grenzzustandsgleichung so zu definieren, dass sie als Bauteilbeanspruchung auf der einen Seite und
LEBM = Linear Elastische Bruchmechanik Ursprünglich wurde die Bruchmechanik für linear elastisches Verhalten entwickelt. Der daraus resultierende Parameter ist der Spannungsintensitätsfaktor K. Die LEBM eignet sich für alle Werkstoffe mit global und lokal überwiegend linear- elastischem Verhalten, z.B Glas und Keramik und höchstfeste Metalle. Sobald ein gewisses Maß an lokaler Plastizität vor der Rissspitze erreicht
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
...hier werden Fehler und Bauteil zum Rissmodell zusammengeführt. Bauteile, die im Rahmen einer bruchmechanischen Sicherheitsanalyse betrachtet weden sollen, haben eine beliebige, der Funktion angepasste Geometrie. Mit der Annahme eines Fehlers oder einem tatsächlich gefundenen Fehler wird aus der Bauteilgeometrie und dem Fehler das Rissmodell für die bruchmechanische Berechnung. Als Beispiel zeigt Bild 1 eine
Die äußere Beanspruchung treibt den Riss. Bild 1: Spannungsannahme Für die Berechnung der bruchmechanischen Parameter wird die außen anliegende Spannung angesetzt. Bild 1 verdeutlicht in einem einfachen Modell, wie sich der Riss in einer Struktur auf den lokalen Kraftfluss auswirkt. Es wird deutlich, dass aufgrund des Risses der Kraftfluss im Bauteil gestört wird
... hier findet zusammen, was zusammen gehört. Mit Hilfe aller Eingangswerte und dem bruchmechanischen Rissmodell kann die eigentliche Berechnung durchgeführt werden. Aus den drei Variablen: Fehlergröße Zähigkeit Spannung kann, wenn zwei der Variablen bekannt sind, die dritte als kritischer Wert für das Erreichen des Grenzzustandes (z.B. Rissinitiierung) ermittelt werden (Bild 1). Folgende Fälle können
