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Langrißbruchmechanik zur Ermüdungsfestigkeit

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Ermüdungsfestigkeit
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Auszug

Der Ermüdungsvorgang, aufgefaßt als Rißbildung, unterteilt sich in die Phasen der Rißeinleitung, des stabilen zyklischen Rißfortschritts und des instabilen Restbruchs, Abb. 6.1. Rißeinleitung umfaßt die Versetzungsbewegung in den Gleitebenen mit darauffolgenden Werkstofftrennungen an den Gleitbändern in Bereichen kleiner als die Korngröße. Die Gleitbänder entstehen bevorzugt an Stellen örtlicher Spannungserhöhung, d. h. an Kerben, Werkstoffimperfektionen, Einschlüssen, Hohlräumen und schon vorhandenen Anrissen. Ein wachstumsfähiger Mikroriß (oder Kurzriß) wird spätestens dann erreicht, wenn die Rißlänge ungefähr der Korngröße entspricht. Der Mikroriß vergrößert sich stabil mit der Schwingspielzahl und durch Vereinigung mit benachbarten Mikrorissen, um zunächst den beginnenden Makroriß (oder Langriß) mit Abmessungen in der Größenordnung 1 mm zu bilden. Erfahrungsgemäß wird ein größerer Teil der Betriebslebensdauer im Kurzrißstadium und nur ein kleinerer Teil im Langrißstadium verbracht. Schließlich tritt bei hinreichender Rißlänge der duktile Restbruch durch statische Überlastung des Restquerschnitts auf. Bei weniger duktilem Werkstoff kann der spröde Restbruch bereits vom Kurzriß ausgehen.

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(2007). Langrißbruchmechanik zur Ermüdungsfestigkeit. In: Ermüdungsfestigkeit. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-71459-0_6

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