Auswertemethode nach Begley und Landes

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Auswertemethode nach Begley und Landes

J-Integral-Auswertungsmethode

Inhaltsverzeichnis

Grundannahme der Auswertemethode

Bei der Bestimmung von bruchmechanischen Kennwerten nach dem J-Integral-Konzept werden J-Integral-Auswertemethoden eingesetzt. Der Vorschlag zur Bestimmung von J_{I}^{BL} wurde von Begley und Landes [1] gemacht und basiert auf der Vernachlässigung der Verformung des ungekerbten Prüfkörpers:

 J_{I}^{BL}=\frac{f(\frac{a}{W})A_{G}}{B(W-a)}

Datei:auwertemethode_BL1.jpg

Bild 1: Bestimmung des J-Integrals nach Begley und Landes [1, 2]

Geometriefunktionen und Bestimmungsgleichungen für SENB- und CT-Prüfkörper

Für den Dreipunktbiegeprüfkörper (SENB) gilt die nachstehende Geometriefunktion f(a/W):

f(a/W) = 2 für a/W > 0,45

Damit ergibt sich folgende Bestimmungsgleichung für den SENB-Prüfkörper:

 J_{I}^{BL}=\frac{2\ A_{G}}{B(W-a)}

Im Fall des Compact Tension (CT)-Prüfkörpers wird folgende Geometriefunktion benutzt:

 f(\frac{a}{W})=2\frac{1+\alpha}{1+\alpha^2}


mit  \alpha=\sqrt{(\frac{2a}{W-a})^2+2(\frac{2a}{W-a})+2-(\frac{2a}{W-a}+1)}

für a/W = 0,5 und f(a/W) = 2,26

Damit ergibt sich folgende Bestimmungsgleichung für den CT-Prüfkörper:

 J_{I}^{BL}=\frac{2,26\ A_{G}}{B(W-a)}

Auswerteprozedur

Die experimentelle Vorgehensweise zur Ermittlung von geometrieunabhängigen bruchmechanischen Kennwerten mit Hilfe des instrumentierten Kerbschlagbiegeversuches (IKBV) bei dynamischer Beanspruchung wird in der validierten Prozedur des Prüflabors „Mechanische Prüfung von Kunststoffen“: MPK-Prozedur „MPK-IKBV“ ausführlich erläutert [3].


Literaturhinweise

[1] Landes, J. D., Begley, J. A.: ASTM STP 560 (1974) p. 170–186
[2] Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 258/259 und S. 271–273 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)
[3] MPK-Prozedur MPK-IKBV (2016-08): Prüfung von Kunststoffen – Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch: Prozedur zur Ermittlung des Risswiderstandverhaltens aus dem instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch
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