Einsatzmoglichkeiten bruchmechanischer Konzepte bei der Entwicklung und Verbesserung von Rohrprodukten aus hochfesten Werkstoffen

摘要

Hochfeste Stahlrohre haben fur viele Leichtbauanwendungen optimale Kennwerte. Allerdings steigt mit der Verwendung hochfester Werkstoffe auch die Gefahr bruchmecha-nischen Versagens. Diese Dissertation untersucht die Anwendung bruchmechanischer Konzepte bei der Entwicklung von Rohrprodukten. Zunachst werden die bruchmechanischen Grundlagen erlautert. Darauf aufbauend zeigen beispielhafte Berechnungen die Anwendungsmoglichkeiten bruchmechanischer Konzepte bei der Beantwortung typischer Fragestellungen im Zusammenhang mit der Entwicklung von Rohrprodukten. Ausserdem werden Randbedingungen fur die Probenentwicklung zur bauteilnahen Charakterisierung des Ermudungsrisswachstums in Stahlrohren abgeleitet. Die entsprechenden Probenkonzepte werden erlautert und Versuchsergebnisse, die die Eignung der Proben nachweisen, werden aufgefuhrt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wird mittels experimenteller Untersuchungen aufgezeigt, wie mit den Sonderproben Abschatzungen der Risszahigkeit vorgenommen werden konnen. Da der Kerbschlagbiegeversuch ein etabliertes Verfahren der Werkstoffprufung ist, widmet sich ein eigenes Kapitel der Uberprufung moglicher Korrelationen zwischen Kerbschlagbiegearbeit und Risszahigkeit.