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3D-Risswachstum in homogenen, isotropen sowie funktional gradierten Strukturen / Titelei/Inhaltsverzeichnis
3D-Risswachstum in homogenen, isotropen sowie funktional gradierten Strukturen / Titelei/Inhaltsverzeichnis
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I–XVI
Titelei/Inhaltsverzeichnis
I–XVI
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1–3
1 Einleitung und Zielsetzung
1–3
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4–19
2 Grundlegende Charakterisierung des Risswachstums
4–19
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2.1 Charakteristische Spannungsverteilungen in der Rissumgebung
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2.2 Rissverhalten unter statischer Belastung
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2.3 Ermittlung der Spannungsintensitätsfaktoren
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2.4 Instabiles Risswachstum
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2.4.1 Kriterium der Energiefreisetzung
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2.4.2 J-Kriterium
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2.4.3 K-Konzept
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2.5 Instabiles Risswachstum bei ebener Mixed-Mode-Beanspruchung
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2.5.1 Maximal-Tangentialspannungs-Kriterium
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2.5.2 Bruchkriterium nach RICHARD
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2.6 Rissverhalten unter zyklischer Beanspruchung
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2.7 Stabiles Risswachstum bei ebener Mixed-Mode-Beanspruchung
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2.7.1 Maximal-Tangentialspannungs-Kriterium für stabiles Risswachstum
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2.7.2 Bruchkriterium nach RICHARD für stabiles Risswachstum
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20–30
3 Herausforderungen des 3D-Risswachstums
20–30
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3.1 Auswirkung von Belastungen/Beanspruchungen
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3.2 Geometrien
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3.3 3D-Mixed-Mode-Komplexität
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3.4 Bruchkriterien bei 3-dimensionaler Rissausbreitung
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3.4.1 Kriterium nach POOK
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3.4.2 ' 1σ -Kriterium nach SCHÖLLMANN et al
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3.4.3 Verallgemeinertes Kriterium nach RICHARD et al
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3.5 Stabiles Risswachstum bei räumlicher Mixed-Mode-Beanspruchung
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3.5.1 ' 1σ - Kriterium für stabiles Risswachstum
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3.5.2 Verallgemeinertes Kriterium für stabiles Risswachstum
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3.6 Herausforderungen bei der Simulation von 3D-Risswachstum
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31–56
4 Risswachstum in gradierten Materialien
31–56
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4.1 Über den Leichtbau zu gradierten Materialien
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4.1.1 Differenzialbauweise
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4.1.2 Verbundbauweise
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4.2 Funktional gradierte Materialien
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4.2.1 Elastische Gradierung
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4.2.2 Bruchmechanische Gradierung
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4.2.3 Verwendungsmöglichkeiten gradierter Materialien und Strukturen
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4.3 Bruchmechanische Gradierung unter 2-dimensionalem Gesichtspunkt
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4.3.1 Konzeptansätze für eine Rissausbreitung in gradierten Strukturen
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4.3.2 TSSR-Konzept
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4.4 Bruchmechanische Gradierung unter 3-dimensionalem Gesichtspunkt
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57–98
5 Numerische Simulation des 3D-Risswachstums
57–98
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5.1 Risswachstumsprogramme für homogene Strukturen
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5.1.1 FRANC3D/NG
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5.1.2 PROCRACK
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5.1.3 ADAPCRACK3D
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5.2 Simulationssoftware für funktional gradierte Strukturen
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5.2.1 FRANC/FAM
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5.2.2 MCRACK2D
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5.3 Entwicklung von ADAPCRACK3DVersion_KD15
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5.3.1 Online-Benutzeroberfläche als Eingabewerkzeug
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5.3.2 ADD-ON Funktion zur Programmstabilität
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5.3.3 Rissausbreitung bei teilweise nicht wachstumsfähiger Rissfront
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5.3.4 Ausbau der bruchmechanischen Konzepte im Risssimulationsprogramm ADAPCRACK3DVERSION_KD15
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5.4 Berechnungsfunktionen für Simulationen in bruchmechanisch gradierten Strukturen
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5.4.1 Funktion zur Berechnung der Rissausbreitung in einer scharfen bruchmechanischen Gradierung
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5.4.2 Funktion zur Berechnung der Rissausbreitung in einem bruchmechanisch gradierten Übergangsbereich
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5.5 Verifikation von ADAPCRACK3DVERSION_KD15
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5.5.1 Rissausbreitung in homogenen Strukturen
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5.5.2 Rissausbreitung in gradierten Strukturen
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99–113
6 Praxisbezogene Anwendungen von Risswachstumssimulationen
99–113
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6.1 Einsatz von Risswachstumssimulationen zur Unterstützung von Evaluierungen anhand experimenteller Untersuchungen
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6.1.1 Numerische Ermittlung von Einflüssen auf die Ermüdungsrissausbreitung in einer Axialrissrohrprobe
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6.1.2 Bestimmung einer Masterkurve für Axialrissrohrproben
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6.2 Einfluss einer Materialgradierung auf das Risswachstum in einem Zahnrad
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114–115
7 Resümee
114–115
Details
116–153
Anhang
116–153
Details
A1
Details
A2
Details
A3
Details
A4
Details
A5
Details
A6
Details
A7
Details
154–166
Literaturverzeichnis
154–166
Details
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3D-Risswachstum in homogenen, isotropen sowie funktional gradierten Strukturen , page I - XVI
Titelei/Inhaltsverzeichnis
Autoren
Katharina Ursula Diblee
DOI
doi.org/10.51202/9783186350183-I
ISBN print: 978-3-18-335018-6
ISBN online: 978-3-18-635018-3
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