Sonderforschungsbereich 483

Teilprojekt C4

Stochastische Werkzeuge zur Zuverlässigkeitsanalyse von keramischen Bauteilen unter Kontaktermüdung

Dr. Heinz Riesch-Oppermann 
Institut für Angewandte Materialien (IAM-WBM)
Karlsruher Institut für Technologie 

Prof. Dr. Oliver Kraft
Institut für Angewandte Materialien (IAM-WBM) 
Karlsruher Institut für Technologie 

Die Entwicklung von stochastischen Werkzeugen zur Bewertung der Zuverlässigkeit eines Bauteils im keramikspezifischen Produktentstehungsprozess stellt das wesentliche Ziel der Arbeiten im Teilprojekt C4 dar. Für die Zuverlässigkeitsbewertung wird das Programm STAU verwendet, womit ausgehend von einer Finite-Elemente Spannungsanalyse die Ausfallwahrscheinlichkeit eines keramischen Bauteils berechnet werden kann. Das Teilprojekt bildet die Schnittstelle zwischen Materialcharakterisierung auf der einen Seite und der Modellierung komplexer Beanspruchungszustände von Bauteilen auf der anderen Seite. 

Teilbereich C4
In der aktuellen Förderphase soll eine verallgemeinerte Beschreibung der statischen und zyklischen Rissausbreitungsmechanismen mit dem Ziel einer verbesserten Versagensbeschreibung für Mixed-Mode Beanspruchungen erfolgen. Hierfür werden die Verstärkungsmechanismen, die insbesondere den R-Kurveneffekt und das zyklische Risswachstumsverhalten keramischer Werkstoffe bestimmen, modelliert. Die Modelle für die Verstärkungsmechanismen werden aus experimentellen Untersuchungen zur Rissausbreitung abgeleitet und für die Versagensbeschreibung in STAU auf natürliche Fehler übertragen.