Bei makroskopisch sprödem Bruchverhalten  kommt es häufig durch die Spannungsüberhöhung vor der Rissspitze zu plastischen Vorformungen, d.h. zur Ausbildung einer plastischen Zone. Unter der Annahme, dass die bei einer Rissvergrößerung in der Umgebung der Rissspitze dissipierte Energie proportional zur entstandenen Oberfläche ist, wird der Radius der plastischen
Zone als fiktive Verlängerung des Risses angesehen. Die Berücksichtigung dieser im Vergleich mit den Bauteilabmessungen und dem Ligament (Querschnitt vor dem Riss) kleinen plastischen Zone führte durch Irwin 1952 zu einer wesentlichen Erweiterung des Griffith-Rissmodells und wird heute als Rissmodell nach Irwin und McClintock bezeichnet.
Durch die Berücksichtigung der plastischen Zone bei der Zähigkeitsbeschreibung wird formal der Übergang von der linear-elastischen Bruchmechanik (LEBM) zur LEBM mit Kleinbereichsfließen vollzogen. Bei Erfüllung der oben genannten Voraussetzung werden die wahre Risslänge a und der Radius der plastischen Zone rpl  zu einer effektiven Risslänge aeff, zusammengefasst.

aeff = a + rpl

Die plastische Zone wird auf der Bruchfläche häufig in Form eines Bruchspiegels als Ausdruck des stabilen Risswachstums sichtbar und kann licht- oder rasterelektronenmikroskopisch nachgewiesen werden. Ein Beispiel wird in der Abbildung gezeigt.

 
Bild: Bruchfläche eines Ethylen/Propylen Randomcopolymers (a) und schematische Darstellung der charakteristischen Bereiche (b)

Literaturhinweise

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