14. Gewichtsfunktionen und Spannungsintensitätsfaktoren für komplexe Rissgeometrien

Das Kapitel behandelt die Anwendung von Gewichtsfunktionen (WFM) zur Bestimmung von Spannungsintensitätsfaktoren (SIFs) für komplexe Rissgeometrien. Es wird die Lastunabhängigkeit der Gewichtsfunktionen betont, die es ermöglicht, SIFs durch Integration der Gewichtsfunktion und der ungerissenen Spannung über die Risslänge zu berechnen. Die in dem Buch bereitgestellten Gewichtsfunktionen für verschiedene Rissgeometrien sind jedoch unzureichend, um den technischen Anforderungen an neue Rissgeometrien gerecht zu werden. Daher wird die Methode der Ersatzgeometrie eingeführt, bei der einfache Modellrissgeometrien für komplexere tatsächliche Rissgeometrien verwendet werden. Diese Methode basiert auf dem Konzept der Ersatzgeometrie, bei dem die Gewichtsfunktion der einfachen Rissgeometrie und die Risslinienbelastung der tatsächlichen Geometrie kombiniert werden. Die Auswirkung der gesamten und lokalen Geometrie auf die Gewichtsfunktionen wird durch quantitative Vergleiche bewertet. Es wird gezeigt, dass die Gewichtsfunktionen für ähnliche Gesamtbruchgeometrien sehr ähnlich sind, während lokale geometrische Änderungen einen stärkeren Einfluss auf die Spannungsverteilung haben. Das Kapitel diskutiert auch die Zusammensetzung von SIF-Gewichtsfunktionen als alternativen Ansatz zur Analyse von Rissen in komplexen Geometrien. Insgesamt bietet das Kapitel eine umfassende Analyse der Gewichtsfunktionen und deren Anwendung auf komplexe Rissgeometrien, wobei die Methode der Ersatzgeometrie als praktische und effiziente Lösung hervorgehoben wird.