Investigating the Crack Growth Behavior of Indented Glass Specimens under Subsequent Loading
Bachelorarbeit, Masterarbeit
Glas ist ein allgegenwärtiges Material in modernen technischen Anwendungen, das für seine Transparenz, Stärke und Vielseitigkeit geschätzt wird. Glas ist jedoch von Natur aus spröde, und seine Anfälligkeit für die Entstehung und Ausbreitung von Rissen stellt in strukturellen und sicherheitskritischen Kontexten eine große Herausforderung dar. Um die Sicherheit und Zuverlässigkeit von glasbasierten Strukturen und Produkten zu verbessern, ist es daher von entscheidender Bedeutung zu verstehen, wie sich Risse in eingedrückten Glasproben unter anschließender Belastung ausbreiten.
Bemerkungen
Die folgenden Themen können den Schwerpunkt der Arbeit bilden:
- Kontrollierte Indentationsversuche an Glasproben, um wohldefinierte Risse und Spannungskonzentrationen zu erzeugen. Die indentierten Proben werden anschließend verschiedenen Belastungsbedingungen unterzogen, z.B. Zug-, Druck- und zyklische Belastung. Es werden detaillierte Beobachtungen hinsichtlich der Rissausbreitungsrate, -richtung und -muster gemacht, wobei der Schwerpunkt auf dem Verständnis der Faktoren liegt, die das Risswachstum in indentierten Glas beeinflussen.
- Experimentelle Untersuchungen und/oder Finite-Elemente-Analyse (FEA)-Simulationen können durchgeführt werden, um ein umfassendes Verständnis der Spannungsverteilung und Bruchmechanik in durch Indentation vorgeschädigten Gläsern unter verschiedenen Belastungsszenarien zu vermitteln. Die FEA-Modelle sollten verschiedene Parameter berücksichtigen, darunter die Eindringtiefe, die Risslänge, die Belastungsrate und die Probengeometrie, um ihre Auswirkungen auf das Risswachstumsverhalten zu bewerten.
