Risse (cracks) sind lokal begrenzte Trennungen in einem Festkörper, die von mikroskopischen Defekten bis zu makroskopischen Bauteilversagen reichen. In der Bruchmechanik werden Risse als scharfe Trennflächen mit einer charakteristischen Rissspitze beschrieben, an der Spannungen und Dehnungen stark konzentriert sind.
Die Rissinitiierung erfolgt meist an Fehlstellen wie Korngrenzen, Einschlüssen, Poren oder Oberflächenkerben. Unter zyklischer Belastung entstehen Ermüdungsrisse, die oft aus Mikrorissen hervorgehen und sich schrittweise ausbreiten. In Faserverbundwerkstoffen ist die interlaminare Rissausbreitung entlang der Schichtgrenzen ein dominanter Schädigungsmechanismus.
Die Rissausbreitung wird durch den Spannungsintensitätsfaktor, die Energiefreisetzungsrate und die Bruchzähigkeit des Werkstoffs beschrieben. Werkstoff- und Umgebungsabhängigkeiten (z.B. Wasserstoffversprödung, Weißätzungsrisse in Wälzlagern) beeinflussen die Rissempfindlichkeit. Bei fortschreitender Schädigung kann eine Riss-Sättigung auftreten, bei der die Dichte der Risse ein stationäres Niveau erreicht.
Die gezielte Charakterisierung von Rissen – Geometrie, Lage, Mikrostruktur an der Rissspitze – ist entscheidend für Lebensdauervorhersagen, bruchmechanische Bemessung und die Entwicklung rissresistenter Werkstoffe.
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