Biegeversuch Fließspannung - Versionsgeschichte

Oluschinski am 8. Januar 2026 um 08:22 Uhr

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	<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Biegeversuch Fließspannung</span>		<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Biegeversuch Fließspannung</span>

Loeffler-Kamann am 1. Oktober 2024 um 08:42 Uhr

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	\|width="600px" \|Einfluss von unterschiedlichem Werkstoffverhalten und Fließspannungen im [[Zugversuch\|Zug]]- und [[Druckversuch]]		\|width="600px" \|Einfluss von unterschiedlichem Werkstoffverhalten und Fließspannungen im [[Zugversuch\|Zug]]- und [[Druckversuch]]
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			==Siehe auch==
			*[[Biegeversuch]]
			*[[Biegebeanspruchung]]
			*[[Biegefestigkeit]]
			*[[Biegemodul]]


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	\|[[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]]: Biegeversuch an Kunststoffen. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (~~2015~~) 3. Auflage, S. ~~147–158~~ (ISBN 978-3-446-~~44350~~-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|[[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]]: Biegeversuch an Kunststoffen. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2024) 4. Auflage, S. 141–151 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
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Posch am 14. Mai 2020 um 11:40 Uhr

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	\|DIN EN ISO 178 (~~2017~~-06): Kunststoffe – Bestimmung der Biegeeigenschaften ~~(Normentwurf)~~		\|DIN EN ISO 178 (2019-08): Kunststoffe – Bestimmung der Biegeeigenschaften
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	[[Kategorie:Biegeversuch]]		[[Kategorie:Biegeversuch]]

Oluschinski am 12. August 2019 um 07:23 Uhr

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	\|Bierögel, C.: Biegeversuch an Kunststoffen. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 147–158 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|[[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]]: Biegeversuch an Kunststoffen. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 147–158 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
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Reincke am 16. Februar 2018 um 13:23 Uhr

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	==Allgemeine Grundlagen==		==Allgemeine Grundlagen==

	Wie im [[Zugversuch]] sind auch bei der [[Biegebeanspruchung]] die unterschiedlichen [[Deformation]]santeile, die zeitlich und lastabhängig wirksam werden, bei der Bewertung der Messergebnisse zu berücksichtigen. In Abhängigkeit vom Typ des [[Kunststoffe]]s treten dabei ebenfalls [[Deformation#Elastische Deformation\|linear-elastische]], [[linear-viskoelastisches Verhalten\|linear-viskoelastische]], nichtlinear-viskoelastische und [[Deformation#Plastische Deformation\|plastische Verformungsanteile]] auf, wobei das Verhältnis der Deformationsanteile in Bezug auf die Gesamtdeformation vom jeweiligen [[Kunststoffe\|Kunststoff]] sowie den Beanspruchungsbedingungen (Temperatur und Zeit) abhängt. Aufgrund der linear über den Querschnitt verteilten Lastspannung tritt die größte Zug- oder Druckspannung [1] immer in der äußeren [[Randfaserdehnung\|Randfaser]] des [[Prüfkörper\|Biegeprüfkörpers]] auf. Damit resultiert ein über der Prüfkörperhöhe oder -dicke unterschiedliches Belastungsniveau, wodurch die einzelnen Deformationsanteile zeitlich und örtlich gleichzeitig auftreten können. Da somit immer nur einzelne symmetrisch liegende Schichten im [[Prüfkörper]] die Fließspannung erreichen, wird eine ausgeprägte [[Streckspannung\|Streckgrenze]] in Analogie zum [[Zugversuch]] nicht beobachtet.		Wie im [[Zugversuch]] sind auch bei der [[Biegebeanspruchung]] die unterschiedlichen [[Deformation]]santeile, die zeitlich und lastabhängig wirksam werden, bei der Bewertung der Messergebnisse zu berücksichtigen. In Abhängigkeit vom Typ des [[Kunststoffe]]s treten dabei ebenfalls [[Deformation#Elastische Deformation\|linear-elastische]], [[linear-viskoelastisches Verhalten\|linear-viskoelastische]], [[Elastizität\|nichtlinear-viskoelastische]] und [[Deformation#Plastische Deformation\|plastische Verformungsanteile]] auf, wobei das Verhältnis der Deformationsanteile in Bezug auf die Gesamtdeformation vom jeweiligen [[Kunststoffe\|Kunststoff]] sowie den Beanspruchungsbedingungen (Temperatur und Zeit) abhängt. Aufgrund der linear über den Querschnitt verteilten Lastspannung tritt die größte Zug- oder Druckspannung [1] immer in der äußeren [[Randfaserdehnung\|Randfaser]] des [[Prüfkörper\|Biegeprüfkörpers]] auf. Damit resultiert ein über der Prüfkörperhöhe oder -dicke unterschiedliches Belastungsniveau, wodurch die einzelnen Deformationsanteile zeitlich und örtlich gleichzeitig auftreten können. Da somit immer nur einzelne symmetrisch liegende Schichten im [[Prüfkörper]] die Fließspannung erreichen, wird eine ausgeprägte [[Streckspannung\|Streckgrenze]] in Analogie zum [[Zugversuch]] nicht beobachtet.

	==Das mikroskopische Fließen und die makroskopische Einschnürung==		==Das mikroskopische Fließen und die makroskopische Einschnürung==

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{{PSM_Infobox}}
Biegeversuch Fließspannung
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==Allgemeine Grundlagen==

Wie im [[Zugversuch]] sind auch bei der [[Biegebeanspruchung]] die unterschiedlichen [[Deformation]]santeile, die zeitlich und lastabhängig wirksam werden, bei der Bewertung der Messergebnisse zu berücksichtigen. In Abhängigkeit vom Typ des [[Kunststoffe]]s treten dabei ebenfalls [[Deformation#Elastische Deformation|linear-elastische]], [[linear-viskoelastisches Verhalten|linear-viskoelastische]], nichtlinear-viskoelastische und [[Deformation#Plastische Deformation|plastische Verformungsanteile]] auf, wobei das Verhältnis der Deformationsanteile in Bezug auf die Gesamtdeformation vom jeweiligen [[Kunststoffe|Kunststoff]] sowie den Beanspruchungsbedingungen (Temperatur und Zeit) abhängt. Aufgrund der linear über den Querschnitt verteilten Lastspannung tritt die größte Zug- oder Druckspannung [1] immer in der äußeren [[Randfaserdehnung|Randfaser]] des [[Prüfkörper|Biegeprüfkörpers]] auf. Damit resultiert ein über der Prüfkörperhöhe oder -dicke unterschiedliches Belastungsniveau, wodurch die einzelnen Deformationsanteile zeitlich und örtlich gleichzeitig auftreten können. Da somit immer nur einzelne symmetrisch liegende Schichten im [[Prüfkörper]] die Fließspannung erreichen, wird eine ausgeprägte [[Streckspannung|Streckgrenze]] in Analogie zum [[Zugversuch]] nicht beobachtet.

==Das mikroskopische Fließen und die makroskopische Einschnürung==

Unter der Voraussetzung eines homogenen und isotropen Prüfkörperzustandes ohne innere Fehlstellen (Lunker oder Agglomerationen) wird bei Erreichen der werkstoffabhängigen Fließspannung im [[Zugversuch]] der am höchsten belastete Prüfkörperquerschnitt in den Zustand des „kalten“ Fließen übergehen, was makroskopisch durch eine Einschnürung sichtbar wird ('''Bild 1''').

[[Datei:biegeversuchfliessspannung1.jpg]]
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|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Auswirkung des Erreichens der Fließspannung im Zugversuch
|}

In der Folge wird das Spannungsniveau konstant bleiben während die Deformation stetig zunimmt. Der energetische Umsatz im Versuch ist im Fließbereich im Wesentlichen auf die Einschnürfronten beschränkt, so dass in den noch undeformierten und schon verstreckten Bereichen die [[Deformation]] stagniert. Ist der durch Temperatur und [[Prüfgeschwindigkeit]] beeinflusste Fließbereich in der Deformationsfähigkeit erschöpft, wird anschließende oftmals ein werkstoffabhängiger Verfestigungsprozess (hardening) beobachtet. Da im [[Biegeversuch]] Zonen unterschiedlichen Spannungsniveaus auftreten, wird ein derartiges Verhalten wie im [[Zugversuch]] nicht beobachtet ('''Bild 2''').

[[Datei:biegeversuchfliessspannung2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Auswirkung des Erreichens der Fließspannung im Biegeversuch
|}

Die Auswirkungen auf das sich real einstellende Spannungs- und Deformationsfeld sind bei Eintreten einer Fließgrenze im Gegensatz zu dem theoretischen Zug-Druck-Verhalten insbesondere in der Randfaser des Prüfkörpers feststellbar. Aufgrund dieses Sachverhaltes wird speziell bei Erreichen der Fließgrenze, also einsetzender plastischer Verformung, eine von der Linearität abweichende Spannungsverteilung über den Querschnitt resultieren. 
Die jeweils Außen liegenden Prüfkörperschichten werden zuerst eine konstante Spannung aufweisen. Mit zunehmender Lastspannung verschieben sich die Fließzonen in das Innere in Richtung der neutralen Faser. Diese Verschiebung kann asymmetrisch sein, wenn die Fließspannung im [[Zugversuch]] σty unterschiedlich zur Druckfließspannung (Quetschgrenze) σcy ist. Je nachdem, ob Verfestigungseffekte bei dem untersuchten Werkstoff beobachtet werden, können weitere Änderungen der Spannungsverteilung im [[Biegeversuch]] auftreten.

==Fließspannungen im Zug- und Druckversuch==

Die im '''Bild 3''' aufgeführten [[Deformation]]seffekte zeigen die Auswirkungen bei Annahme von unterschiedlichem Werkstoffverhalten. Berücksichtigt man das differierende Verhalten der Kunststoffe bei Zug- und Druckbeanspruchung, wie es sich in der Praxis z. B. schon in verschiedenen Moduli beim [[Zugversuch|Zug-]] und [[Druckversuch]] äußert, dann ist bei größeren Deformationen die Annahme der Symmetrie der neutralen Faser hinfällig ('''Bild 3'''), wie die eintretende Verschiebung der neutralen Faser zeigt. Die resultierenden Biegespannungen auf der Zug- und Druckseite des [[Prüfkörper]]s sind dann im Gegensatz zur Berechnungsgleichung der Norm [2] unterschiedlich.

[[Datei:biegeversuchfliessspannung3.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Einfluss von unterschiedlichem Werkstoffverhalten und Fließspannungen im [[Zugversuch|Zug]]- und [[Druckversuch]]
|}

'''Literaturhinweise'''
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|[1]
|Bierögel, C.: Biegeversuch an Kunststoffen. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 147–158 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
|-valign="top"
|[2]
|DIN EN ISO 178 (2017-06): Kunststoffe – Bestimmung der Biegeeigenschaften (Normentwurf)
|}

[[Kategorie:Biegeversuch]]