Es wurden Untersuchungen zum Einfluss von Überlasten auf die Ermüdungsrissausbreitung von Aluminiumlegierungen vom Typ 6013 bzw. 2024 aus dem Bereich der Luft- und Raumfahrt durchgeführt. Ziel war die Charakterisierung des Rissfortschrittsverhaltens unter variablen Beanspruchungsamplituden, um daraus eine Verbesserung der Vorhersage der Rissfortschrittslebensdauer unter betriebsnaher Belastung zu gewinnen. Zur Berücksichtigung einer variablen Mittelspannung wurden Rissfortschrittskurven ermittelt und ein Verfahren entwickelt, mit dem auf der Grundlage von nur zwei Ermüdungsrissausbreitungsexperimenten eine Vorhersage des Rissfortschrittsverhaltens in Abhängigkeit vom Spannungsverhältnis möglich ist. Dazu wird neben einer Rissausbreitungskurve für ein konstantes Spannungsverhältnis die alternative Schwellenwertermittlung benötigt. Auf der Grundlage dieser beiden Versuche lässt sich das Schwellenwertverhalten und die für entsprechende Rissfortschrittsgleichungen benötigten Konstanten vorhersagen. Die auf diese Weise ermittelten Ergebnisse stellen eine wichtige Grundlage für Betriebsfestigkeitsrechnungen, insbesondere für Kollektive mit variablen Mittelspannungen, dar. Reihenfolgeeffekte, verursacht durch hohe Beanspruchungsamplituden, wurden durch das Einbringen einzelner Überlasten in eine Folge zyklisch konstanter Spannungsamplituden simuliert. Die durchgeführten Überlastuntersuchungen haben gezeigt, dass Zugüberlasten aufgrund der starken Ausprägung der auftretenden Verzögerung, unterhalb der Bruchzähigkeit, generell zu einer Lebensdauerverlängerung führen. Der verzögernde Einfluss einer Überlast auf den Rissfortschritt wird neben der Abstumpfung der Rissspitze, einer lokalen Rissverzweigung und Rissablenkung hauptsächlich mit dem durch die Überlast erzeugten Eigenspannungszustand vor der Rissspitze korreliert. Die während des Überlastzyklus auftretende Rissbeschleunigung liegt deutlich über dem zu erwartenden dynamischen Wert und wird als \"partieller Gewaltbruch\" bezeichnet. Optische Untersuchungen zeigen im Bereich der Maximallast die für einen Gewaltbruch typischen Bruchstrukturen und unterstützen damit die Annahme eines gewaltbruchähnlichen Rissfortschritts. Der Überlastzyklus wirkt sich wie eine monotone Zug-Druck Beanspruchung aus und der erzeugte Rissfortschritt kann unter Zugrundelegung der Linear Elastischen Bruchmechanik in Form eines \"lokalen\" R-Kurven-Konzeptes interpretiert werden. Weiter konnte erstmals gezeigt werden, dass Untersuchungen mit der Positronenannihilationsspektroskopie eine Unterscheidung von Schwingungs- und Gewaltbruch anhand der auftretenden Defektarten erlauben. Die gewonnenen Erkenntnisse konnten basierend auf dem Fließzonenmodell nach Wheeler in Berechnungen der Rissfortschrittslebensdauer umgesetzt werden und entsprechende Modellrechnungen zeigen eine sehr gute Übereinstimmung mit dem Experiment. Die Rissfortschrittslebensdauer ist aufgrund der Streuung der Rissfortschrittsdaten jedoch einer relativ großen Schwankung unterworfen. Aus diesem Grund ist eine statistische Betrachtung der Rissfortschrittsdaten unumgänglich und zeigt die Grenze in der Genauigkeit, mit der Lebensdauerberechnungen durchgeführt werden können.    «

Es wurden Untersuchungen zum Einfluss von Überlasten auf die Ermüdungsrissausbreitung von Aluminiumlegierungen vom Typ 6013 bzw. 2024 aus dem Bereich der Luft- und Raumfahrt durchgeführt. Ziel war die Charakterisierung des Rissfortschrittsverhaltens unter variablen Beanspruchungsamplituden, um daraus eine Verbesserung der Vorhersage der Rissfortschrittslebensdauer unter betriebsnaher Belastung zu gewinnen. Zur Berücksichtigung einer variablen Mittelspannung wurden Rissfortschrittskurven ermittel...    »