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Einfluss von Mixed-Mode-Beanspruchung auf das Ermüdungsrisswachstum in Bauteilen und Strukturen / Titelei/Inhaltsverzeichnis
Einfluss von Mixed-Mode-Beanspruchung auf das Ermüdungsrisswachstum in Bauteilen und Strukturen / Titelei/Inhaltsverzeichnis
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I–XIV
Titelei/Inhaltsverzeichnis
I–XIV
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1–4
1 Einleitung und Zielsetzung
1–4
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1.1 Historie
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1.2 Herausforderungen bei der Bewertung des Risswachstums
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5–31
2 Bruchmechanik bei komplexer Beanspruchung
5–31
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2.1 Kraftflussstörung durch Risse
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2.2 Spannungsverteilungen in Rissnähe
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2.2.1 Spannungsverteilungen ebener Rissprobleme
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2.2.2 Spannungsverteilungen räumlicher Rissprobleme
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2.3 Grundlegende Beanspruchungsarten am Riss
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2.4 Spannungsintensitätsfaktoren für Single-Mode-Beanspruchungen
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2.5 Instabiles Risswachstum bei komplexer Beanspruchung
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2.5.1 K-Konzepte für Single-Mode-Beanspruchungen
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2.5.2 K-Konzept für 2D-Mixed-Mode-Beanspruchung
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2.5.3 K-Konzept für 3D-Mixed-Mode-Beanspruchung
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2.6 Ermüdungsrisswachstum bei konstanter zyklischer Amplitude
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2.6.1 Ermüdungsrisswachstum unter Mode I-Beanspruchung
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2.6.2 Ermüdungsrisswachstum bei 2D-Mixed-Mode-Beanspruchung
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2.6.3 Ermüdungsrisswachstum bei 3D-Mixed-Mode-Beanspruchung
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2.7 Ermüdungsrisswachstum bei variabler zyklischer Amplitude
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2.7.1 Reihenfolgeeffekte und deren Einfluss auf den Rissfortschritt
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2.7.2 Mixed-Mode-Beanspruchung infolge einer Belastungsänderung
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2.8 Lokale Plastizität an der Rissspitze
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32–40
3 Kriterien bei 3D-Mixed-Mode-Beanspruchung
32–40
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3.1 3D-Kriterium nach RICHARD
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3.2 Rissausbreitungskriterium nach POOK
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3.3 σ1'-Kriterium nach SCHÖLLMANN et al
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3.4 Gegenüberstellung der Kriterien
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3.5 Bruchmechanische Bewertung bei allgemeiner zyklischer Mixed-Mode- Beanspruchung
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41–55
4 Proben und Vorrichtungen für Risswachstumsuntersuchungen bei Mixed-Mode- Beanspruchungen
41–55
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4.1 CTSR-Probe und Vorrichtung
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4.1.1 Realisierung von beliebigen 3D-Mixed-Mode-Zuständen
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4.1.2 Experimentelle Voruntersuchungen
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4.2 CTMM-Probe und Vorrichtung
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4.2.1 Konzeptdarstellung und -beschreibung
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4.2.2 Ermittlung der Geometriefaktorfunktionen
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4.2.3 Experimentelle Voruntersuchungen
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56–93
5 Experimentelle Untersuchungen des Ermüdungsrissverhaltens bei Mixed-Mode- Beanspruchung
56–93
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5.1 Versuchswerkstoffe
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5.1.1 Aluminiumlegierung EN AW-7075-T651
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5.1.2 Vergütungsstahl 34CrNiMo6
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5.2 Schwellenwertermittlung bei räumlicher Mixed-Mode-Beanspruchung
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5.2.1 Versuchsaufbau und -durchführung
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5.2.2 Schwellenwerte bei Mixed-Mode-Beanspruchung: Darstellung und Interpretation
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5.2.3 Gegenüberstellung der Kriterien zur Vorhersage der Rissausbreitungsrichtung
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5.3 Risswachstum bei Belastungsrichtungsänderungen
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5.3.1 Beschreibung der Versuchsreihen
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5.3.2 Belastungsrichtungsänderung bei konstanter zyklischer Kraftamplitude
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5.3.3 Belastungsrichtungsänderung bei konstantem zyklischen Vergleichsspannungsintensitätsfaktor
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5.3.4 Bewertung des Risswachstums infolge Belastungsrichtungsänderungen
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5.4 Risswachstum bei Beanspruchungsniveauänderungen
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5.4.1 Einfluss von Mode I-Mode III-Blocklasten auf ein Mode I-Grundlastniveau
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5.4.2 Einfluss von Mode I-Mode II-Blocklasten auf ein Mode II-Grundlastniveau
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5.4.3 Einfluss von Mode I-Mode III-Blocklasten auf ein Mode III-Grundlastniveau
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5.4.4 Bewertung des Risswachstums infolge Beanspruchungsniveauänderungen
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5.5 Rissfrontsegmentierung bei Mode I-Mode III-Beanspruchungen
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5.5.1 Definition charakteristischer Größen
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5.5.2 Facettenquantifizierung
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5.6 Einfluss des R-Verhältnisses auf das Rissabknickverhalten bei ebener Mixed-Mode- Beanspruchung
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5.6.1 Versuchsaufbau und -durchführung
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5.6.2 Rissabknickverhalten bei positiven und negativen R-Verhältnissen
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94–104
6 Ermüdungsrissverhalten bei nicht-proportionaler Mixed-Mode-Beanspruchung
94–104
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6.1 Vorrichtungskonzept zur Realisierung von nicht-proportionalen Mixed-Mode- Beanspruchungen
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6.2 Risswachstum bei nicht-proportionaler Mixed-Mode-Beanspruchung
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105–108
7 Zusammenfassung und Fazit für die praktische Anwendung
105–108
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7.1 Zusammenfassung der Einzelergebnisse
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7.2 Anwendung auf Bauteile und Strukturen
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109–112
Anhang
109–112
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113–126
Literaturverzeichnis
113–126
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Einfluss von Mixed-Mode-Beanspruchung auf das Ermüdungsrisswachstum in Bauteilen und Strukturen , page I - XIV
Titelei/Inhaltsverzeichnis
Autoren
Alexander Eberlein
DOI
doi.org/10.51202/9783186344182-I
ISBN print: 978-3-18-334418-5
ISBN online: 978-3-18-634418-2
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