Bruchmechanik: Grundlagen, Prüfmethoden und Anwendungsbeispiele

Die beanspruchungsgerechte Bewertung der Sicherheit von Bauteilen mit Hilfe bruchmechanischer Methoden findet zunehmend Eingang in das internationale Regelwerk. Der bruchmechanische Festigkeitsnachweis erfolgt dabei auf der Basis quantitativer Korrelationen zwischen der Bauteilbeanspruchung, der Größe vorhandener bzw. hypothetisch angenommener Risse oder rissähnlicher Spannungskonzentrationsstellen und der Bruchzähigkeit. Eine wesentliche Voraussetzung für die Anwendung dieses Konzeptes besteht in der Verfügbarkeit bruchmechanischer Kennwerte. Dies gilt sowohl für die Berechnung zulässiger Rissgrößen oder Spannungen bei statischer und dynamischer Beanspruchung, als auch für die Restlebensdauer zyklisch beanspruchter Bauteile.

In dieser Fortbildung werden Ihnen die Grundlagen des Konzeptes „bruchmechanischer Festigkeitsnachweis“ und die Prüfverfahren unter Einbeziehung geltender Normen werden vorgestellt und die prinzipielle Vorgehensweise bei der bruchmechanischen Bauteilbewertung wird Ihnen an praktischen Beispielen erläutert. Die Ermittlung statischer und dynamischer Kennwerte, sowie von Kennwerten der zyklischen Risswachstumskurve (jeweils unter Einbeziehung mikrofraktografischer Bruchflächenanalysen), im Rahmen des bruchmechanischen Prüfverfahren, wird Ihnen vorgestellt und Sie vertiefen Ihr Wissen durch ein Demonstrationspraktikum zur experimentellen Bestimmung bruchmechanischer Kennwerte bei statischer, dynamischer und zyklischer Beanspruchung. Auch konkrete Anwendungsbeispiele für die bruchmechanische Festigkeitsbewertung werden aufgezeigt und das Bruchmechanik-Regelwerk (FKM-Richtlinie, SINTAP-Prozedur, DVS- Richtlinie u.a.) wird erörtert.

Die Teilnahme an der Fortbildung eignet sich insbesondere für Ingenieurinnen und Ingenieure aus den Bereichen Berechnung, Auslegung, Werkstoffeinsatz, Fertigung, Qualitätssicherung und Instandhaltung sicherheitsrelevanter Bauteile und Anlagen. Schwerpunkt ist die Anwendung analytischer, ingenieurmäßiger Methoden der Bruchmechanik zur Bauteilbewertung.

Das Programm im Überblick:

21.09.2022

• Begrüßung und Eröffnung
• Zusammenhänge zwischen Gefüge, mechanischen Eigenschaften und Bauteilsicherheit
• Einführung in die bruchmechanische Werkstoff- und Bauteilbewertung
• Bruchmechanische Beanspruchungsparameter - K-Konzept (Teil 1)
• Bruchmechanische Beanspruchungsparameter - K-Konzept (Teil 2)
• Ermittlung bruchmechanischer Werkstoffkennwerte nach dem K-Konzept - statisch
• Ermittlung bruchmechanischer Werkstoffkennwerte nach dem K-Konzept - dynamisch
• Ermittlung bruchmechanischer Werkstoffkennwerte nach dem K-Konzept - zyklisch
• Diskussion

22.09.2022

• Bruchmechanische Beanspruchungsparameter - J-Integral und CTOD-Konzept
• Ermittlung bruchmechanischer Werkstoffkennwerte - statisch: J-Integral und CTOD-Konzept
• Ermittlung bruchmechanischer Werkstoffkennwerte - dynamisch: J-Integral und CTOD-Konzept
• Kennwertstatistik im duktil spröden Übergang
• Demonstrationspraktikum
• Erfahrungsaustausch

23.09.2022

• Bruchmechanische Bauteilbewertung - Regelwerke
• Bruchmechanische Bauteilbewertung - Beispiele
• Auswertung der Fortbildung

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