Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6937
T-stress
Solutions Determined by Finite Element Computations
T.
Fett, G. Rizzi
Abstract
Failure
of cracked components is caused by the stresses in the vicinity of the crack
tip. The singular stress contribution is characterised by the stress intensity
factor K, the first regular stress term is represented by the so-called
T-stress.
While stress
intensity factor solutions are reported in handbooks for many crack types and
loading cases, T-stress terms are available only for a small number of test
specimens and simple loading cases, such as for instance pure tension and
bending.
T-stress solutions
for components containing edge cracks were computed by application of the
Finite Element Method (FEM). The results are compiled in form of figures, tables
or approximate relations. Since the stress intensity factors also arise during T-computations,
they are reported, too.
In addition,
Green's functions for T-stresses are quoted, which enable to compute Tstress terms
for any given stress distribution in the uncracked body.
T-Spannungslösungen aus Finite-Elemente Berechnungen
Zusammenfassung
Das Versagen von Bauteilen mit Rissen wird durch die
unmittelbar an der Rissspitze auftretenden Spannungen verursacht. Der singuläre
Anteil diese Spannungen wird durch den Spannungsintensitätsfaktor K
charakterisiert. Der erste reguläre Term wird durch die so genannte T-Spannung
beschrieben.
Während K-Lösungen für viele Probengeometrien in
Handbüchern enthalten sind, sind Lösungen für die T-Spannung nur für einfache
Geometrien verfügbar.
Im vorliegenden Bericht werden Ergebnisse mitgeteilt,
die mit der "Finite-Elemente Methode" (FEM) bestimmt wurden. Die
Resultate werden in Form von Diagrammen, Tabellen und Näherungsformeln
wiedergegeben. Da im Zuge der T-Berechnungen auch die
Spannungsintensitätsfaktoren anfallen, wurden auch diese aufgenommen.
Zusätzlich werden Greensfunktionen für T angegeben.
Diese erlauben die Berechnung des T-Spannungsterms für beliebige
Spannungsverteilungen in der ungerissenen Struktur.
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