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Beschreibung von Ermüdungsrisswachstum in duktilen Materialien unter proportionalen und nicht-proportionalen Beanspruchungen

Phasenfeldtheorien sind in der Bruchmechanik als regularisierte Formulierung der Griffith’schen Theorie für spröde Materialien eingeführt worden. Der Vorteil dieser Herangehensweise ist, dass komplexe bruchmechanische Phänomene ohne weiteres beschrieben werden können. Dies soll für die vorliegende Arbeit ausgenutzt werden, um Ermüdungsrisswachstum in duktilen Materialien unter nicht-proportionaler und Mixed-Mode Beanspruchung zu beschreiben. Zu diesem Zweck wird eine Modellierung der konstitutiven Antwort mit Hilfe etablierter Ansätze der Schädigungsmechanik angenommen [1]. Dementsprechend hängt die Evolutionsgleichung der Schädigungsvariablen im vorgeschlagenen Modell von der Rate der plastischen Bogenlänge ab. Die thermodynamische Konsistenz des Modells wird im Rahmen…

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Produktdetails
Beschreibung

Für die untersuchten Materialien ist darüber hinaus davon auszugehen, dass Verfestigungsmechanismen infolge nicht-proportionaler Lastgeschichten einen großen Einfluss auf die Rissentwicklung haben. Zur Modellierung des Materialverhaltens wird daher neben isotroper und kinematischer Verfestigung auch eine deformationsinduzierte plastische Anisotropie berücksichtigt. Die Anisotropie wird durch Rotation und Verzerrung der Fließfläche mit Hilfe eines Tensors vierter Stufe modelliert.

Die vom Modell vorhergesagten Risspfade werden anschließend mit experimentell ermittelten Risspfaden verglichen. Dafür werden verschiedene Belastungsgeschichten untersucht, anhand derer die Fähigkeiten des Modells demonstriert werden.

[1] A. Tsakmakis, M. Vormwald. „Phase field modelling of ductile fracture in the frameworks of non-conventional thermodynamics and continuum damage mechanics". International Journal of Solids and Structures 2023, 262: 112049.

Artikelnummer: BR-2025-506

Titel: Beschreibung von Ermüdungsrisswachstum in duktilen Materialien unter proportionalen und nicht-proportionalen Beanspruchungen
Autor(en): A. Gibb, A. Tsakmakis, M. Vormwald
DOI: 10.48447/BR-2025-506
Veranstaltung: 57. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit – Tagung 2025
Jahr der Veröffentlichung: 2025
Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)
Sprache: Deutsch
Stichwörter: Phasenfeldmodell,Anisotropie,Ermüdungsrisse,Nicht-proportional

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Autor(en): W. Baer, M. Holzwarth, U. Mayer

Master Curve-Auswertungen und fraktographische Analysen zum Bruchmechanismus – neue Ergebnisse zur Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit bei dynamischer Beanspruchung (Projekt MCGUSS)

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

Deutsch

25,00 €

Nur online erhältlich Neu

Autor(en): M. Madia, J. Zhu, M. Schurig, J. Kruse, F. Conrad, H. Schlums, C. Kontermann, U. Zerbst

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Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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25,00 €

Nur online erhältlich Neu

Autor(en): M. Holzwarth, W. Baer, U. Mayer, S. Weihe

Master Curve-Auswertungen und Untersuchung des Größeneffekts für C(T)-Proben - aktuelle Erkenntnisse zur Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit bei dynamischer Beanspruchung (Projekt MCGUSS)

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

Deutsch

25,00 €

Nur online erhältlich Neu

Autor(en): M. Hofmann, R. Anderssohn, N. Jesch-Weigel, R. Zielke, T. Wallmersperger

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Energiebasierte Analyse zur Strukturbildung bei dreidimensionalen Rissmustern

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Autor(en): F. Dittmann, I. Varfolomeev, M. Gerstenberg, R. Fussik, V. H. Skrzypczak

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Bruchmechanische Bewertung der Wasserstoffverträglichkeit von Bestandsarmaturen

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Duktile Schädigung und Versagen unter ebener biaxialer Belastung

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Autor(en): R. Boukellif, S. Hilleke, J. Litzba, W. Riesen

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Crack path prediction on integrated raceways under RCF

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CRACKTRACER LIGHT - EINE VEREINFACHTE UND SCHNELLERE VERSION VON CRACKTRACER3D

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