Bruchmechanische Untersuchungen an niedriglegierten Baustählen mit Hilfe des COD-Konzepts

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Abstract

An niedriglegierten Baustählen erfolgten bruchmechanische Untersuchungen nach dem COD-Konzept. Insbesondere wurde dabei der Einfluß der Meßmethode und des Auswerteverfahrens, die Bestimmung des Beginns des stabilen Rißfortschritts und der Einfluß der Proben- und Rißgeometrie auf die kritische Rißaufweitung δc untersucht:

Die heute gebräuchlichen Auswerteverfahren können zu unterschiedlichen Ergebnissen führen; eine Festlegung der anzuwendenden Auswertemethode durch Normung ist wünschenswert.

Von den indirekten Methoden zum Erfassen des stabilen Rißfortschritts scheint z. Z. die Potentialmethode die sichersten Ergebnisse zu liefern. Eine Kontrolle des Rißfortschritts mittels Lastunterbrechung kann erforderlich sein.

Ein Einfluß der Probendicke auf die kritische Rißaufweitung ist nur bei dünnen Proben gegeben, in denen ein ebener Dehnungszustand in Probenmitte zum Zeitpunkt der Rißausbreitung nicht oder nur in einem kleinen Bereich vorliegt. Für Proben mit größeren Anteilen an ebenem Dehnungszustand in Probenmitte – ab etwa 50% – wird die Rißaufweitung bei Rißbeginn (stabil oder instabil) dickenunabhängig. Auch ein Einfluß der Rißlänge ist dann für das Rißlängenverhältnis a/W = 0,2 bis 0,65 nicht festzustellen.

Abstract

COD Investigations on Low Alloy Steels

Fracture toughness tests were performed at low alloy steels using the COD concept. Especially have been investigated the effect of evaluation methods, determination of stable crack initation and the effect of specimen geometry on the critical crack tip opening displacement:

The evaluation methods in use today yield different δc-values, therefore a standard procedure method may be desirable.

The potential method seems to give the best results for characterizing stable crack growth. A control by unloading and marking the crack extension by additional fatigue loading or other methods might be necessary.

An effect of specimen thickness on the critical crack opening displacement was only found at thin specimens, in which no plane strain appeared or only arised in a small region within the center of the specimen. The crack opening displacement at the moment of first crack propagation (stable or instable) proved to be independent of specimen thickness if the amount of plane strain exceeded 50%. For this condition also was found no influence of crack length within the range for a/W = 0,2 to 0,65.

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