Anwendung Optischer Methoden zur Bestimmung von Spannungsintensitätsfaktoren

Zusammenfassung

Bei vielen praktischen Bruchmechanikproblemen sind die Geometrie und Lastfälle derart kompliziert, daß sich die Probleme einer genauen mathematischen Analyse entziehen und sich nur unter einschneidenden Bedingungen lösen lassen. Wie weit durch diese Beschränkungen das Model 1problem vom Realproblem abstrahiert wird, ist ein Problem für sich und läßt sich oft schwer abschätzen. Deshalb müssen in speziellen Situationen experimentelle Methoden zur Bestimmung des Spannungsintensitätsfaktors und zur Verifizierung analytischer Formeln und Resultate eingesetzt werden. Unter den optischen Methoden sollen auch solche Verfahren in Betracht gezogen werden, die entweder in Reflexion oder im nichtsichtbaren Bereich des Spektrums arbeiten und somit für Metalle und andere lichtundurchlässige Werkstoffe verwendet werden können. Im Vordergrund der Betrachtungen stehen jedoch die im Durchlicht arbeitenden Verfahren, die Aussagen über den Spannungs-und Deformationszustand der Oberfläche und des Inneren einer belasteten gerissenen Probe ermöglichen. Hier sollen erprobte Verfahren der Interferenz-, Spannungs- und Schattenoptik kurz beschrieben und Methoden zur Datenanalyse an Hand von praktischen Beispielen vorgestellt werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen an transparenten Modellmaterialien haben im allgemeinen generelle Gültigkeit und können damit auf metallische und andere Werkstoffe übertragen werden, sofern die Materialien gewissen mikrostrukturellen Ähnlichkeitsbedingungen genügen.