Entwicklung eines stochastischen Schädigungsmodells für einen martensitischen Stahl unter Ermüdungsbelastung

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Unter Ermüdungsbelastung tritt bei martensitischen Stählen Rißbildung innerhalb der Körner an Martensitlatten auf. Rißwachstum erfolgt zunächst durch Koaleszenz mit Nachbarrissen, später durch stabile Rißausbreitung im bruchmechanischen Sinne. Dieses experimentell beobachtete Verhalten soll mit einem stochastischen Schädigungsmodell erfaßt werden. Es wird zunächst die Kornstruktur und die Orientierung der Martensitlatten innerhalb der Körner in einem stochastischen Netz abgebildet, auf dem das Fortschreiten der Schädigung simuliert wird. Für die Simulation werden mikrostrukturell begründete Gesetze für die Rißentstehung und das Zusammenlagern von Rissen benötigt, die aus den Beobachtungen der Entwicklung des Rißmusters an der Probenoberfläche abgeleitet werden sollen. Wird zusätzlich die Ausbreitung der Risse berücksichtigt, die durch Koaleszenz entstanden sind, erlaubt es das Simulationsmodell, die Lebensdauer in Abhängigkeit von der Belastungsamplitude vorherzusagen und mit dem experimentellen Befund zu vergleichen.