12. Berechnung von Rissöffnungsversetzungen und Rissöffnungsflächen unter Verwendung der analytischen Gewichtsfunktion Methode

Das Kapitel widmet sich der Berechnung von Rissöffnungsversetzungen (CODs) und Rissöffnungsflächen (COAs) unter Verwendung der analytischen Gewichtsfunktion Methode (WFM). Diese Methode, die ursprünglich zur Bestimmung von Spannungsintensitätsfaktoren (SIFs) entwickelt wurde, zeigt sich als äußerst leistungsfähig bei der Berechnung weiterer bruchmechanischer Parameter. Die Kenntnis der CODs ist entscheidend für verschiedene Anwendungen, darunter die Vorhersage des stabilen Risswachstums, die Ermüdungsrissausbreitung und die Bewertung von Materialverfestigungen. Die COAs sind besonders relevant für technische Anwendungen wie die hydraulische Frakturierung von Gesteinen und die Sicherheitsbewertung von Betondämmen. Das Kapitel präsentiert eine detaillierte Analyse der Berechnung dieser Parameter für verschiedene Rissgeometrien und Lastfälle, einschließlich verteilten Drucks, segmentierter gleichmäßiger Spannungen und konzentrierter Lasten. Durch die Anwendung der analytischen WFM werden genaue und effiziente Lösungen für CODs und COAs bereitgestellt, die in der Literatur selten zu finden sind. Die Ergebnisse werden mit exakten und quasi-exakten Lösungen verglichen, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Methode zu unterstreichen. Zudem wird die Methode auf verschiedene Rissgeometrien und Lastfälle angewendet, um ihre Vielseitigkeit und Anwendbarkeit zu demonstrieren. Das Kapitel schließt mit einer umfassenden Diskussion der Ergebnisse und deren Implikationen für die Praxis.