Subkritisches Risswachstum in Glas in Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen

Christopher Brokmann

Technische Hochschule Mittelhessen, Institut für Mechanik und Materialforschung, Wiesenstraße 14, 35390 Gießen, Deutschland

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Stefan Kolling,

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Technische Hochschule Mittelhessen, Institut für Mechanik und Materialforschung, Wiesenstraße 14, 35390 Gießen, Deutschland

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Jens Schneider,

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Technische Universität Darmstadt, Institut für Statik und Konstruktion, Franziska-Braun-Straße 3, 64287 Darmstadt, Deutschland

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First published: 27 December 2021

https://doi.org/10.1002/cepa.1612

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Abstract

Im vorliegenden Artikel wird das subkritische Risswachstum in Kalk-Natron-Silikatglas in Abhängigkeit von Temperatur und Feuchtigkeit untersucht. Dabei werden Risswachstumsparameter innerhalb einer Klimakammer mittels Doppelring-Biegeversuchen ermittelt. Um gleichbleibende initiale Risslängen in allen Probekörpern zu erhalten, sind diese mittels Vickers-Eindringprüfung vorgeschädigt. In einem numerischen Modell wird abschließend der Einfluss der am Riss vorhandenen Feuchtigkeit auf die Versagensspannung von Glas abgebildet und der Einfluss der in der Literatur vorhandenen Risswachstumsparameter auf das Versagen von Glas kritisch diskutiert.

Subcritical crack growth in glass depending on environmental conditions. Subcritical crack growth in soda-lime-silicateglass is investigated under different environmental conditions. Crack growth parameters as a function of these conditions are determined by coaxial ring-on-ring tests. For a constant initial crack size in all specimen, the Vickers indentation tests was utilized. The influence of the present humidity at the crack tip on the failure strength of glass was simulated numerically. Finally, the general influence of the crack growth parameters available in literature on the failure of glass is discussed.

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