scheurafwikkeling

Scheurafwikkeling is het proces waarbij een scheur in een materiaal ontstaat en zich uitbreidt onder mechanische belasting, met uiteindelijk de mogelijkheid van breuk. Het omvat initiatie van de scheur, groeifasen onder belasting en de interactie met de microstructuur en de omgeving. In de fractuurmechanica wordt onderzocht onder welke omstandigheden scheuren blijven groeien; de groei kan plaatsvinden onder verschillende propagatiemodi, waaronder opening door trek (Mode I) en door schuif- of torsie-achtige krachten.

De snelheid en het pad van scheurgroei hangen af van materiaalkenmerken, omgevingscondities en belastekenmerken. Bij vermoeiingsbelasting accumuleren kleine beschadigingen zich in de loop der tijd tot een grotere scheur. Parametrisch wordt de groeisnelheid vaak beschreven met de París-law (da/dN = C*(ΔK)^m), waarin ΔK de wisselende stressintensiteitsfactor beschrijft. De kritieke drempels voor verdere groei worden vastgelegd door Kc (fractuursterkte) of Gc (energie-release).

Onderzoek en toezicht gebruiken niet-destructieve testen (NDT) zoals visuele inspectie, ultrasoon, radiografie en fractografie, naast numerieke modellen voor gezondheidsbewaking en onderhoudsplanning. Door gerichte materiaalselectie, veiligheidsfactoren en tijdige inspectie kan scheurafwikkeling worden beheerst en de levensduur van constructies worden verlengd.

Zie ook fractuurmechanica, vermoeiingsscheuren, NDT.