Bruchmechanik und Ermüdung

Welche Aussage beschreibt Modus I der Rissöffnungsarten richtig?

  1. ADie Rissufer gleiten in Rissfortschrittsrichtung gegeneinander ab; eine ebene Schubbeanspruchung
  2. BDie Rissufer gleiten parallel zur Rissfront gegeneinander ab; eine nichtebene Schubbeanspruchung
  3. CDie Rissufer werden durch Zug senkrecht zur Rissebene auseinandergezogen; eine öffnende Beanspruchung
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Lösung: C. Die Rissufer werden durch Zug senkrecht zur Rissebene auseinandergezogen; eine öffnende Beanspruchung

Die Verformung eines Risses wird in drei Arten eingeteilt: Modus I (Öffnungsmodus), bei dem die Rissufer auseinandergezogen werden, Modus II (ebener Schub), bei dem sie in Rissfortschrittsrichtung gegeneinander abgleiten, und Modus III (nichtebener Schub), bei dem sie parallel zur Rissfront abgleiten; entsprechend unterscheidet man auch die Spannungsintensitätsfaktoren K_I, K_II und K_III. Spröde Werkstoffe versagen am leichtesten unter einer Belastung nach Modus I, und Risse neigen dazu, in die Richtung abzuknicken, in der sie nach Modus I beansprucht werden; deshalb gibt man die Bruchzähigkeit gewöhnlich als kritischen Wert für Modus I, K_IC, an. Das Abgleiten in Rissfortschrittsrichtung ist Modus II, das Abgleiten parallel zur Rissfront Modus III; diese Arten spielen etwa bei Rissen in auf Torsion beanspruchten Wellen eine Rolle.

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