Bruchmechanische Bewertung von Oberflächenrissen

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Sicherheit und Verfügbarkeit sind unabdingbare Eigenschaften moderner technischer Anlagen und Konstruktionen. Konzepte für ihre Bewertung müssen den - aus Gründen des Fortschritts, der Wirtschaftlichkeit und der Umweltpolitik - ständig steigenden Anforderungen gewachsen sein. Die vor I iegende Arbeit ver­ sucht, zur Weiterentwicklung derartiger Bewertungskonzepte beizutragen. Ein Konzept, das die mechanische Sicherheit von Bauteilen gewähr­ leisten soll, hat üblicherweise den vollständigen Ausschluß eines Versagens zum Ziel. Die Bewertbarkeit von Versagensvorgängen ist hierfür eine notwendige Voraussetzung. Die Schwierigkeit bei der Aufstellung von Bewertungskonzepten besteht darin, den Versagens­ prozeß charakterisierende Beanspruchungsgrößen und -kriterien zu finden. Erst die Konzepte der Bruchmechanik genügen diesem An­ spruch: die Versagensauslösung wird auf ein Zusammenwirken örtlicher Beanspruchungsbedingungen und Werkstoffeigenschaften in der Umgebung von Fehlerstellen zurückgeführt. Fehlerstellen, denen in der Technik eine besondere Bedeutung zukommt, sind Oberflächenfehler, weil Oberflächen von Bauteilen und Komponenten herstellungs-, fertigungs- und einsatzbedingt den meisten Schadein­ flüssen ausgesetzt sind. Die Methoden der Bruchmechanik haben in den vergangenen Jahr­ zehnten für die quantitative Beschreibung von Versagensvorgängen eine Reihe neuer Zugänge und Möglichkeiten eröffnet. Ihre Lösungs- ansätze fußen auf den - kontinuumsmechanisch für einen Bruchprozess relevanten - Parametern, weisen aber wegen der Vielzahl möglicher Einflußgrößen einen hohen Abstraktionsgrad auf. Deshalb zeichnen sich die erzielten Ergebnisse durch eine hohe Aussageschärfe - allerdings nur in eng begrenzten Gültigkeitsbereichen - aus.