Mittels der Finite-Elemente-Software ANSYS wurde eine numerische Simulation von Spannungen, Verformungen und dem J-Integral an Heizrohren HR3C mit radialen Rissen in einem überkritischen Kessel bei verschiedenen Temperaturen und Drücken durchgeführt. Basierend auf der Verteilung der plastischen Verformung im Rissendenbereich wurde die Größe des plastischen Bereichs abgeschätzt. Durch die Definition von 4 verschiedenen Integrationswegen am Rissende wurde der Wert des J-Integrals numerisch berechnet. Die Ergebnisse zeigen, dass es am Rissende zu einem abrupten Spannungssprung kommt, der zu einer Versprödung führt. Die Größe des plastischen Bereichs am Rissende gehört in die gleiche Größenordnung wie die charakteristische Dimension des Rissbereichs. Druck und Temperatur beeinflussen den Bruchparameter J, wobei der Druck einen größeren Einfluss hat.

überkritischer Kessel; HR3C; Finite-Elemente-Analyse; Spannungen und Verformungen; plastischer Bereich; J-Integral