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Risswachstumsverhalten der Aluminiumlegierung AlMg 4.5Mn unter proportionaler und nichtproportionaler Schwingbelastung

Zerres, Patrick ; Brüning, Jutta ; Vormwald, Michael (2011)
Risswachstumsverhalten der Aluminiumlegierung AlMg 4.5Mn unter proportionaler und nichtproportionaler Schwingbelastung.
In: Materials Testing, 53 (3)
Artikel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Ein Großteil der bisher veröffentlichten Untersuchungen zum Ermüdungsrisswachstum beschränkt sich auf reine Mode I Belastung, obwohl in realen mechanischen Strukturen in der Regel Mixed-Mode Belastungen auftreten. Ermüdungsrisswachtum unter Mixed-Mode Belas-tung ist im Allgemeinen durch ein nicht selbstähnliches Risswachstum gekennzeichnet. Wird das Risswachstum unter Mixed-Mode Belastung betrachtet, so wird bei der Mehrheit der in der Literatur zu findenden experimentellen Untersuchungen ausschließlich der propor-tionale Fall untersucht. Bold et al. [1] gaben einen Überblick über die Ermüdungsrissausbreitung in Stählen unter Mixed-Mode I und II Belastung. Ihre Hauptaussage bezüglich einachsiger und proportionaler Belastung war, dass der Rissfortschrittsmode, also Mode I oder II, von vielen Faktoren abhängt, wie zum Beispiel dem Material, der Mittelspannung, der Geometrie und der Plastizierungen an der Rissspitze. Auf Grund der geringen Datenbasis wurden von ihnen nur Vermutungen bezüglich des Wachstums unter nichtproportionaler Belastung gemacht. Ein weiterer Überblick, der auch Aluminiumergebnisse mit einschließt, wurde von Qian und Fatemi [2] gegeben. In diesem Artikel wurden experimentelle Arbeiten unter Mi-xed-Mode I und II, Mode II, Mode III und Mixed-Mode I und III Belastung betrachtet. Die Schlussfolgerungen waren im Wesentlichen die gleichen, wie in [1]. Sie präsentierten zudem einen Überblick über die Probekörper für Mixed-Mode Versuche. Speziell für Mixed-Mode I und II Belastung wurden fast ausschließlich scheibenförmige Probekörper verwendet, wie zum Beispiel auch bei einer späteren Veröffentlichung von Borrego et al. [3]. Dahlin und Olsson [4] entwickelten eine spezielle Aufnahme für Compact-Tension-Shear-Proben (CTS-Proben). Diese Aufnahme ermöglicht eine Belastung unter Mode I mit periodischer Mode II Belastung. Jedoch ist mit dieser eine beliebige nichtproportionale Belastung nicht möglich. Nachdem die Autoren in [5] das Rissfortschrittsverhalten des Feinkornbaustahls S460N unter dominierender Mixed-Mode I und II proportionaler und nichtproportionaler Belastung untersucht haben, ist es das Ziel der vorliegenden Arbeit, analoge Untersuchungen für die Aluminiumlegierung AlMg4.5Mn durchzuführen.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2011
Autor(en): Zerres, Patrick ; Brüning, Jutta ; Vormwald, Michael
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Risswachstumsverhalten der Aluminiumlegierung AlMg 4.5Mn unter proportionaler und nichtproportionaler Schwingbelastung
Sprache: Deutsch
Publikationsjahr: 2011
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Materials Testing
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 53
(Heft-)Nummer: 3
Kurzbeschreibung (Abstract):

Ein Großteil der bisher veröffentlichten Untersuchungen zum Ermüdungsrisswachstum beschränkt sich auf reine Mode I Belastung, obwohl in realen mechanischen Strukturen in der Regel Mixed-Mode Belastungen auftreten. Ermüdungsrisswachtum unter Mixed-Mode Belas-tung ist im Allgemeinen durch ein nicht selbstähnliches Risswachstum gekennzeichnet. Wird das Risswachstum unter Mixed-Mode Belastung betrachtet, so wird bei der Mehrheit der in der Literatur zu findenden experimentellen Untersuchungen ausschließlich der propor-tionale Fall untersucht. Bold et al. [1] gaben einen Überblick über die Ermüdungsrissausbreitung in Stählen unter Mixed-Mode I und II Belastung. Ihre Hauptaussage bezüglich einachsiger und proportionaler Belastung war, dass der Rissfortschrittsmode, also Mode I oder II, von vielen Faktoren abhängt, wie zum Beispiel dem Material, der Mittelspannung, der Geometrie und der Plastizierungen an der Rissspitze. Auf Grund der geringen Datenbasis wurden von ihnen nur Vermutungen bezüglich des Wachstums unter nichtproportionaler Belastung gemacht. Ein weiterer Überblick, der auch Aluminiumergebnisse mit einschließt, wurde von Qian und Fatemi [2] gegeben. In diesem Artikel wurden experimentelle Arbeiten unter Mi-xed-Mode I und II, Mode II, Mode III und Mixed-Mode I und III Belastung betrachtet. Die Schlussfolgerungen waren im Wesentlichen die gleichen, wie in [1]. Sie präsentierten zudem einen Überblick über die Probekörper für Mixed-Mode Versuche. Speziell für Mixed-Mode I und II Belastung wurden fast ausschließlich scheibenförmige Probekörper verwendet, wie zum Beispiel auch bei einer späteren Veröffentlichung von Borrego et al. [3]. Dahlin und Olsson [4] entwickelten eine spezielle Aufnahme für Compact-Tension-Shear-Proben (CTS-Proben). Diese Aufnahme ermöglicht eine Belastung unter Mode I mit periodischer Mode II Belastung. Jedoch ist mit dieser eine beliebige nichtproportionale Belastung nicht möglich. Nachdem die Autoren in [5] das Rissfortschrittsverhalten des Feinkornbaustahls S460N unter dominierender Mixed-Mode I und II proportionaler und nichtproportionaler Belastung untersucht haben, ist es das Ziel der vorliegenden Arbeit, analoge Untersuchungen für die Aluminiumlegierung AlMg4.5Mn durchzuführen.

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik > Fachgebiet Werkstoffmechanik
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
Hinterlegungsdatum: 27 Jan 2015 14:59
Letzte Änderung: 19 Mär 2015 08:58
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