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Bruchmechanik

Festigkeitsberechnung/Bruchmechanik

Beurteilung von Rissen, Analyse von Brüchen, Bestimmung der Restlebensdauer und Durchführung von Leck-vor-Bruch-Analysen.

Bruchmechanische Analyse: Sicherheit und Effizienz für Ihre Bauteile

Die Bruchmechanik ist ein entscheidender Bereich der Ingenieurwissenschaften, der sich mit dem Versagen rissbehafteter Bauteile und der Ausbreitung von Rissen unter statischen und dynamischen Belastungen bis zum Bruch befasst. Diese Analysen sind unerlässlich, um die strukturelle Integrität und Sicherheit von Bauteilen zu gewährleisten.

Arten der Rissbeanspruchung

In der Bruchmechanik werden drei Hauptarten der Rissbeanspruchung unterschieden:

  • Öffnungsbeanspruchung 

Diese Beanspruchung bewirkt ein Öffnen der Rissflanken, wie bei einem Bauteil unter Zug- oder Biegebelastung, bei dem der Riss senkrecht zur Normalspannung verläuft.

  • Verschiebungsbeanspruchung in Rissausbreitungsrichtung 

Diese wird durch Schubbelastungen hervorgerufen und führt zu einer entgegengesetzten Verschiebung der Rissflanken in Rissausbreitungsrichtung.

  • Verschiebungsbeanspruchung quer zur Rissausbreitungsrichtung

Diese Beanspruchung bewirkt eine Verschiebung der Rissflanken quer zur Rissausbreitungsrichtung.

Eine Kombination dieser Beanspruchungen, bekannt als Mixed-Mode-Beanspruchung, wird von den Ingenieuren der DMT ENCOS detailliert analysiert. Da Bauteilermüdung oft nicht sichtbar ist, aber Ermüdungsrisse messtechnisch erfasst werden können, ist die zeitliche Entwicklung dieser Risse entscheidend für die Zuordnung zu Bauteilbelastungen.

Eingesetzte Software und Expertise

Für die ingenieurtechnische Analyse verwenden wir spezialisierte Software und Werkzeuge:

  • IWM VERB
  • SACC
  • Eigenentwicklungen

Mit über 25 Jahren Erfahrung befassen wir uns mit bruchmechanischen Aufgabenstellungen in verschiedenen Bereichen:

  • Befundbewertungen rissbehafteter Bauteile
  • Schadensanalysen gebrochener Bauteile
  • Schadenstoleranzanalysen (Restlebensdauerbestimmungen, Prüfintervallermittlungen)
  • Leck-vor-Bruch-Analysen innendruckbeaufschlagter Bauteile

Anwendungsgebiete und Projektreferenzen

Unsere Expertise erstreckt sich über zahlreiche Industrien:

  • Kraftwerksindustrie
  • Anlagenbau
  • Chemische Industrie
  • Prozessindustrie
  • Additive Fertigung (3D-Druck)

Nutzen einer bruchmechanischen Analyse

Die Durchführung einer bruchmechanischen Analyse bietet zahlreiche Vorteile:

  • Komponenten-Restlebensdauerabschätzungen: Minimierung von außerplanmäßigen Anlagenstillständen.
  • Prüfintervalloptimierung: Verbesserung der Anlagenverfügbarkeit.
  • Prozess- und Betriebsregime-Optimierungen: Effizientere Ausnutzung der Bauteile.
  • Identifikation von Schwachstellen: Erkennen und Handeln bevor Probleme auftreten.

Aktive Forschungs- und Entwicklungsvorhaben

DMT ENCOS beteiligt sich aktiv an Forschungs- und Entwicklungsvorhaben sowie der Erarbeitung von Richtlinien für die industrielle Anwendung. Weitere Informationen finden Sie auf den Folgeseiten unter der Rubrik – Forschung und Entwicklung.

 

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Frank Dallmann

Frank Dallmann

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