In dieser Arbeit wird ein phänomenologisches, mikromechanisch motiviertes Schädigungs- und Versagensmodell zur Beschreibung des elastisch-plastisch-schädigenden Materialverhaltens vorgestellt. Das Kontinuumsschädigungsmodell basiert auf der Einführung von geschädigten und fiktiven ungeschädigten Konfigurationen. Dies ermöglicht eine kinematische Definition des Schädigungstensors und korrespondierender Verzerrungen. Es werden verschiedene elastische Potentialfunktionen verwendet, um den Einfluss der Schädigung auf das elastische Materialverhalten zu modellieren. Das plastische Verhalten wird durch eine Fließbedingung, ein nicht assoziiertes Fließgesetz und ein Verfestigungsgesetz charakterisiert. Analog beschreiben eine Schädigungsbedingung, ein nicht assoziiertes anisotropes Schädigungsgesetz und ein Entfestigungsgesetz das schädigende Materialverhalten. Um den Einfluss des Spannungszustands auf verschiedene Schädigungs- und Versagensmechanismen berücksichtigen zu können, wird das Werkstoffverhalten der Schädigung als Funktion der Spannungsintensität, der Spannungstriaxialität und des Lodeparameters beschrieben. Zur Ermittlung der für die vorgestellte Theorie benötigten Materialparameter werden Experimente und begleitende numerische Simulationen mit ungekerbten und unterschiedlich gekerbten Zugproben durchgeführt. Zusätzliche vergleichende numerische Simulationen mit dem Gurson-Tvergaard-Needleman-Modell zeigen eine höhere Vorhersagegenauigkeit des vorgestellten Modells. Zur besseren Analyse der Auswirkungen des Spannungszustandes auf das Schädigungsverhalten werden ein neuartiger biaxialer Versuchskörper und eine neue biaxiale Prüfmaschine vorgestellt. Mit verschiedenen Lastkombinationen kann mit dieser neuen Probe im Bereich der inelastischen Deformationen ein großes Spektrum von Spannungszuständen untersucht werden. Es zeigt sich zum Beispiel, dass die mit dem Zugstab ermittelten Materialparameter für negative Spannungstriaxialitäten modifiziert werden müssen. Die Last-Verschiebungskurven der elastisch-plastisch-schädigenden numerischen Simulationen mit den modifizierten Materialparametern und der Experimente zeigen für die verschiedenen Lastkombinationen eine gute Übereinstimmung. Eine detaillierte Darstellung der Spannungen im geschädigten Zustand, der Schädigungsart und der Schädigungsvergleichsdehnung führt zu neuen Erkenntnissen über die Schädigungsentwicklung. Durch einen Vergleich dieser numerisch gewonnenen Daten mit dem Deformationszustand der gerissenen Probe können zusätzlich Aussagen über eine mögliche Bruchbedingung getroffen werden. Mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops werden die aus verschiedenen Lastkombinationen resultierenden Bruchflächen untersucht. Hierbei können die unterschiedlichen Versagensarten wie isotrope Porenaufweitung und Schädigung durch Mikroscherrisse den jeweiligen Spannungszuständen zugeordnet werden. Der in dieser Arbeit angenommene Zusammenhang zwischen Spannungszustand und Schädigungsmechanismus kann somit verifiziert werden.    «

In dieser Arbeit wird ein phänomenologisches, mikromechanisch motiviertes Schädigungs- und Versagensmodell zur Beschreibung des elastisch-plastisch-schädigenden Materialverhaltens vorgestellt. Das Kontinuumsschädigungsmodell basiert auf der Einführung von geschädigten und fiktiven ungeschädigten Konfigurationen. Dies ermöglicht eine kinematische Definition des Schädigungstensors und korrespondierender Verzerrungen. Es werden verschiedene elastische Potentialfunktionen verwendet, um den Einfluss...    »