Gewichtsfunktionsmethoden in der Bruchmechanik - Theorie und Anwendungen

Dieses Buch bietet einen systematischen und standardisierten Ansatz, der auf der über 30-jährigen Forschungserfahrung der Autoren mit Gewichtsfunktionsmethoden sowie auf der einschlägigen Literatur basiert. Die Bruchmechanik ist in vielen wichtigen technischen Bereichen zu einem unverzichtbaren Werkzeug für die Auslegung und den sicheren Betrieb von schadenstoleranten Strukturen geworden. Der Spannungsintensitätsfaktor - der charakterisierende Parameter des Rissspitzenfeldes - ist die Grundlage der bruchmechanischen Analyse. Die Gewichtsfunktionsmethode ist ein leistungsfähiges Verfahren zur Bestimmung von Spannungsintensitätsfaktoren und Rissöffnungsverschiebungen für komplexe Belastungszustände mit bemerkenswerter Berechnungseffizienz und hoher Genauigkeit.
Das Buch stellt den theoretischen Hintergrund der Gewichtsfunktionsmethoden sowie eine Fülle von analytischen Gewichtsfunktionen und Spannungsintensitätsfaktoren für zwei- und dreidimensionale Rissgeometrien vor, von denen viele in nationale und internationale Normen und industrielle Regelwerke eingeflossen sind. Die Genauigkeit der Ergebnisse wird genauestens überprüft, und es werden verschiedene Anwendungsbeispiele gegeben. Das Buch ist somit ein ideales Nachschlagewerk für Studenten, Forscher und Ingenieure, die sich mit dem Bruch und der Ermüdung von Werkstoffen und Strukturen befassen und nicht nur die Spannungsintensitätsfaktoren selbst, sondern auch effiziente und zuverlässige Werkzeuge zu deren Ermittlung benötigen.

Inhaltsverzeichnis:

Teil I Theoretischer Hintergrund der bruchmechanischen Gewichtsfunktionsmethoden.- Standardisierte analytische Gewichtsfunktionsmethode auf der Grundlage von Rissöffnungsverschiebungen.- Analyse und Diskussion von Gewichtsfunktionsmethoden auf der Grundlage von mehreren Referenzlastfällen.- Genauigkeitsnachweise verschiedener Gewichtsfunktionen und Methodenbewertungen.- Teil II Gewichtungsfunktionen und Spannungsintensitätsfaktoren für verschiedene Rissgeometrien.- Mittelriss(e) in einem zusammenhängenden Bereich.- Randriss(e) in einem zusammenhängenden Bereich.- Randriss(e) in einem mehrfach zusammenhängenden Bereich.- Gewichtungsfunktionsmethode und Anwendungen auf orthotropes Verbundmaterial.- Gewichtungsfunktionsmethode und Bruchanalyse für Platten mit mehreren Rissen.- Analytische Wägefunktionen und Mischmodus-Spannungsintensitätsfaktoren für Modus-II-Risse.- Wägefunktionen für dreidimensionale Rissprobleme.- Teil III Verschiedene ingenieurtechnische Anwendungen von Wägefunkt ionsmethoden.- Wägefunktionsanalyse von Rissproblemen mit thermischen/residualen Spannungen.- Berechnung von Rissöffnungsverschiebungen/-flächen mit Wägefunktionsmethoden.- Analyse von Überbrückungs-, Kohäsionsmodell- und Rissöffnungsspannungen mit Wägefunktionsmethoden.- Wägefunktionen und Spannungsintensitätsfaktoren für komplexe Rissgeometrien.- Anwendung von Wägefunktionsmethoden auf die Analyse von Schäden an mehreren Stellen.- Bestimmung von ungerissenen Spannungen mit der inversen Wägefunktionsmethode.- Anhang.