Erweiterungen des Fließstreifenmodells hinsichtlich verschiedener Einflussfaktoren auf das Ermüdungsrisswachstum

Das Fließstreifenmodell ist ein verbreitetes Hilfsmittel zur Berechnung der zyklischen Rissspitzenöffnungsverschiebung und des Ermüdungsrisswachstums von Strukturen unter isothermer zyklischer Belastung. Im Zuge einer Modellerweiterung kommt das rheologische Masing‐Modell zum Einsatz, das aus parallel geschalteten Reihenschaltungen von Feder und Reibelement besteht. Indem den Reibelementen unterschiedliche Fließspannungen zugeordnet werden, kann mit dem Masing‐Modell die zyklische Spannungs‐Dehnungs‐Kurve des Werkstoffs beschrieben werden. Anstelle einer konstanten Fließspannung werden diese verschiedenen Fließspannungen zufällig den einzelnen Elementen, in die die Riss‐Ligament‐Linie im Fließstreifenmodell unterteilt ist, zugewiesen. Neben einer besseren Modellierung des mechanischen Materialverhaltens ist auf diese Weise die Berücksichtigung mikrostruktureller Aspekte des Ermüdungsrisswachstums möglich, wenn auf die Werte der Fließspannungen im Bereich des frühen mikrostrukturellen Risswachstums Einfluss genommen wird. Zur Untersuchung thermomechanischer Ermüdung werden die Fließspannungen in Abhängigkeit von der Temperatur formuliert.