Bruchspiegel - Versionsgeschichte

Oluschinski am 8. Januar 2026 um 08:40 Uhr

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			{{Language_sel\|LANG=eng\|ARTIKEL=Fracture Mirror}}
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	<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Bruchspiegel</span>		<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Bruchspiegel</span>

Loeffler-Kamann am 1. Oktober 2024 um 11:13 Uhr

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	4 keilförmiges Glasstück		4 keilförmiges Glasstück
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			==Siehe auch==
			*[[Bruchfläche]]
			*[[Bruchprozesszone]]
			*[[Bruchentstehung]]
			*[[Effektive Risslänge]]


	'''Literaturhinweise'''		'''Literaturhinweise'''
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	\|[2]		\|[2]
	\|Anderson, T. L.: Fracture Mechanics, Fundamentals and Application. 3rd Ed., CRC Press Boca Raton (2005) (ISBN 978-0849342608; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 8-2)		\|Anderson, T. L.: Fracture Mechanics, Fundamentals and Application. 3rd Ed., CRC Press Boca Raton (2005) (ISBN 978-0849342608; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 8-2) DOI: [https://doi.org/10.1201/9781420058215 https://doi.org/10.1201/9781420058215]
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	\|[3]		\|[3]
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	\|[4]		\|[4]
	\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (~~2015~~) 3. Auflage, S. ~~254~~ (ISBN 978-3-446-~~44350~~-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2024) 4. Auflage, S. 244 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
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	\|[5]		\|[5]

Oluschinski am 28. November 2022 um 07:19 Uhr

2022-11-28T07:19:53Z

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	==Allgemeines==		==Allgemeines==

	Aus der [[Bruchfläche]] können Informationen über die Bruchursache (siehe [[Bruchentstehung]]), die Art der [[Beanspruchung]] (statisch, dynamisch bzw. Zug, Biegung, Torsion usw.) und Konstruktions- sowie Werkstofffehler (siehe [[Fehler]]) (Inhomogenitäten, Fremdeinschlüsse) gewonnen werden.		Aus der [[Bruchfläche]] können Informationen über die Bruchursache (siehe [[Bruchentstehung]]), die Art der [[Beanspruchung]] ([[Quasistatische Prüfverfahren\|statisch]], [[Ermüdung\|dynamisch]] bzw. [[Zugversuch\|Zug]], [[Biegeversuch\|Biegung]], [[Dynamisch-Mechanische Analyse (DMA) – Torsionsbeanspruchung\|Torsion]] usw.) und Konstruktions- sowie Werkstofffehler (siehe [[Fehler]]) (Inhomogenitäten, Fremdeinschlüsse) gewonnen werden.

	==Berücksichtgung des Bruchspiegels bei der Kennwertangabe==		==Berücksichtgung des Bruchspiegels bei der Kennwertangabe==
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	\|Spauszus, S.: Werkstoffkunde Glas. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1974)		\|Spauszus, S.: Werkstoffkunde Glas. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1974) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter Q 2)
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Oluschinski am 12. August 2019 um 07:36 Uhr

2019-08-12T07:36:56Z

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	\|[4]		\|[4]
	\|Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 254 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 254 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
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Reincke am 16. Februar 2018 um 13:34 Uhr

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	\|[[Blumenauer, Horst\|Blumenauer, H.]]; Pusch, G.: Technische Bruchmechanik. Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1987) 2. Auflage, S. 66 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 29-2)		\|[[Blumenauer, Horst\|Blumenauer, H.]], Pusch, G.: Technische Bruchmechanik. Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1987) 2. Auflage, S. 66 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 29-2)
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	\|[2]		\|[2]
	\|Anderson, T.L.: Fracture Mechanics, Fundamentals and Application. 3rd Ed., CRC Press Boca Raton (2005) (ISBN 978-0849342608; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 8-2)		\|Anderson, T. L.: Fracture Mechanics, Fundamentals and Application. 3rd Ed., CRC Press Boca Raton (2005) (ISBN 978-0849342608; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 8-2)
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{{PSM_Infobox}}
Bruchspiegel
__FORCETOC__
==Allgemeines==

Aus der [[Bruchfläche]] können Informationen über die Bruchursache (siehe [[Bruchentstehung]]), die Art der [[Beanspruchung]] (statisch, dynamisch bzw. Zug, Biegung, Torsion usw.) und Konstruktions- sowie Werkstofffehler (siehe [[Fehler]]) (Inhomogenitäten, Fremdeinschlüsse) gewonnen werden.

==Berücksichtgung des Bruchspiegels bei der Kennwertangabe==

Die Diagnostik des [[Bruch|Bruches]] bezeichnet man als [[Fraktografie]] bzw. Mikrofraktographie. Die [[Bruchfläche]]n von genormten [[Prüfkörper für bruchmechanische Prüfungen|Standardprüfkörpern]] zur bruchmechanischen Kenngrößenermittlung enthalten Informationen zum Aussehen und zur [[Ausgangsrisslänge|Länge des Ausgangsrisses]] und zur Ausbildung der [[Plastische Zone|plastischen Zone]] vor der [[Riss]]spitze. Die Länge der plastischen Zone wird in der [[LEBM mit Kleinbereichsfließen]] zur Kennwertermittlung herangezogen. Unter der Voraussetzung, dass dieser plastisch verformte Bereich klein ist gegenüber den Bauteilabmessungen und der Ligamentlänge (W–a) kann man ihn durch die Annahme einer [[Effektive Risslänge|effektiven Risslänge]]
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>a_{eff}\,=\,a\,+\,r_{pl}</math>
|}

mit
{|
|-
|rpl
|width="15px" |
|Radius der [[Plastische Zone|plastischen Zone]]
|-
|a
|
|[[Ausgangsrisslänge|Länge des Ausgangsrisses]], Kerbtiefe (häufig auch mit a0 bezeichnet)
|}

in Form des effektiven [[Bruchmechanik|Spannungsintensitätsfaktors]]

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>K_{I}(a_{eff})\,=\,\sigma\left(\pi a _{eff}\right)^\frac{1}{2}\, f \left(\frac{a_{eff}} {W} \right)</math>
|}

berücksichtigen [1].

Aussagen über die theoretische Basis dieser Erweiterung der [[Linear-elastische Bruchmechanik|linear-elastischen Bruchmechanik (LEBM)]] auf das Kleinbereichsfließen und die Größe der kreisförmig angenommenen [[Plastische Zone|plastischen Zone]] sind in der bruchmechanischen Literatur [1–3] dargestellt.

Bei der bruchmechanischen Kennwertermittlung wird der Radius der plastischen Zone als Bruchflächenphänomen in Form des Bruchspiegels beobachtet, womit die [[Ausgangsrisslänge]] a um die häufig mikroskopisch gemessene Länge des stabilen Risswachstums erweitert wird, und mit
{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>a_{eff}\,=\,a\,+\,a_{BS}</math>
|}

mit
{|
|-
|aBS
|width="15px" |
|Bruchspiegel, Länge des stabilen Risswachstums
|}

wird formal der Übergang von der linear-elastischen Bruchmechanik (LEBM) zur [[LEBM mit Kleinbereichsfließen]] vollzogen [4]. Bei sehr spröden Gefügen, bei hohen [[Prüfgeschwindigkeit|Beanspruchungsgeschwindigkeiten]] bzw. tiefen Temperaturen ist der Bruchspiegel sehr klein oder vernachlässigbar.

==Ausbildung des Bruchspiegels auf Glasbruchflächen==

Der Nachweis der Existenz eines Bruchspiegels erfolgte zunächst für den Werkstoff Glas und wird von Spauszus in [5] dargestellt.
Spauszus beschreibt den Bruchverlauf und das Aussehen der [[Bruchfläche]] in einem Glasstab unter [[Zugversuch|Zugbeanspruchung]] ('''Bild 1''').

[[Datei:bruchspiegel1.jpg|600px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Bruchfläche nach Zugbeanspruchung eines runden Glasstabes (nach Leeuverik und Burgers) [5] 
a) Lichtmikroskopisch; 
b) schematisch)
|}

{|
|-
|Sp
|width="15px" |
|Spiegel 
|-
|Rf
|
|Fläche feiner Rauigkeit 
|-
|Rg
|
|Fläche grober Rauigkeit; G muss die für die Bruchauslösung notwendige kritische Größe Gc erreichen bzw. überschreiten.
|}

An den Bruchursprung schließt sich auf der [[Bruchfläche]] eine kreisförmige völlig glatte Fläche an, die auf Grund ihres Aussehens als Bruchspiegel (Sp) bezeichnet wird.

Beide Spiegelflächen der Stabhälfte lassen sich mit lichtoptischer Genauigkeit zusammenfügen. Auf ein Gebiet feiner Rauigkeit (Rf) folgt die Zone grober Rauigkeit (Rg). Während die Spiegelflächen senkrecht zur Hauptspannungsrichtung orientiert sind, bilden die rauen Zonen als Folge einer Bruchverzweigung zum Spiegel abgewinkelte Flächen, wobei im Verlaufe des Bruchvorganges oft ein keilförmiges Glasstück herausgeschleudert wird ('''Bild 2''').

[[Datei: bruchspiegel2.jpg|600px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Bruchverlauf in einem Glasstab bei Zugbeanspruchung [5] 
1 Spiegelfläche 
2 Bruchverzweigung 
3 raue Bruchfläche 
4 keilförmiges Glasstück
|}

'''Literaturhinweise'''

{|
|-valign="top"
|[1]
|[[Blumenauer, Horst|Blumenauer, H.]]; Pusch, G.: Technische Bruchmechanik. Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1987) 2. Auflage, S. 66 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 29-2)
|-valign="top"
|[2]
|Anderson, T.L.: Fracture Mechanics, Fundamentals and Application. 3rd Ed., CRC Press Boca Raton (2005) (ISBN 978-0849342608; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 8-2)
|-valign="top"
|[3]
|Schwalbe, K.-H.: Bruchmechanik metallischer Werkstoffe. Carl Hanser Verlag, München Wien (1980) (ISBN 3-446-12983-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter E 15)
|-valign="top"
|[4]
|Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 254 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
|-valign="top"
|[5]
|Spauszus, S.: Werkstoffkunde Glas. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1974)
|}

[[Kategorie:Biegeversuch]]
[[Kategorie:Bruchmechanik]]
[[Kategorie:Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]