CLS-Prüfkörper - Versionsgeschichte

Loeffler-Kamann am 1. Oktober 2024 um 11:26 Uhr

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	Eine umfangreiche Zusammenstellung von geeigneten Prüfkörpern für [[Bruchmechanische Prüfung\|bruchmechanische Untersuchungen]] an [[Kunststoffe]]n und [[Prüfung von Verbundwerkstoffen\|Verbundwerkstoffen]] ist in [[Prüfkörper für bruchmechanische Prüfungen]] enthalten.		Eine umfangreiche Zusammenstellung von geeigneten Prüfkörpern für [[Bruchmechanische Prüfung\|bruchmechanische Untersuchungen]] an [[Kunststoffe]]n und [[Prüfung von Verbundwerkstoffen\|Verbundwerkstoffen]] ist in [[Prüfkörper für bruchmechanische Prüfungen]] enthalten.

			==Siehe auch==
			*[[Rissöffnungsmoden]]
			*[[Riss]]
			*[[Prüfkörper für bruchmechanische Prüfungen]]
			*[[Bruchmechanik]]


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	\|[[Altstädt,_Volker\|Altstädt, V.]]: Testing of Composite Materials. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Eds.): Polymer Testing. Carl Hanser Verlag, Munich (2022) 3<sup>rd</sup> Edition, p. 553 (ISBN 978-1-56990-806-8; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 22)		\|[[Altstädt,_Volker\|Altstädt, V.]]: Testing of Composite Materials. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Eds.): Polymer Testing. Carl Hanser Verlag, Munich (2022) 3<sup>rd</sup> Edition, p. 553 (ISBN 978-1-56990-806-8; E-Book: ISBN 978-1-56990-807-5; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 22)
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	[[Kategorie:Bruchmechanik]]		[[Kategorie:Bruchmechanik]]
	[[Kategorie:Prüfkörper]]		[[Kategorie:Prüfkörper]]

Oluschinski am 23. März 2023 um 10:34 Uhr

2023-03-23T10:34:19Z

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	\|Valisetty, R. R., Chamis, C. C.: ASTM STP 972 (1988) 41–72, Composite Materials: Testing and Design. Editor: Whitcomb, J. D. (ISBN 0-8031-0980-6; ISBN ~~13:~~ 978-0-8031-0980-3)		\|Valisetty, R. R., Chamis, C. C.: ASTM STP 972 (1988) 41–72, Composite Materials: Testing and Design. Editor: Whitcomb, J. D. (ISBN 0-8031-0980-6; ISBN 978-0-8031-0980-3)
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Oluschinski am 28. November 2022 um 07:25 Uhr

2022-11-28T07:25:16Z

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	\|[[Altstädt,_Volker\|Altstädt, V.]]: ~~Prüfung von Verbundwerkstoffen~~. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (~~Hrsg~~.): ~~Kunststoffprüfung~~. Carl Hanser Verlag, ~~München~~ (~~2015~~) 3~~. Auflage~~, S. ~~586/587~~ (ISBN 978-3-~~446~~-~~44350~~-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|[[Altstädt,_Volker\|Altstädt, V.]]: Testing of Composite Materials. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Eds.): Polymer Testing. Carl Hanser Verlag, Munich (2022) 3<sup>rd</sup> Edition, p. 553 (ISBN 978-1-56990-806-8; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 22)
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	[[Kategorie:Bruchmechanik]]		[[Kategorie:Bruchmechanik]]
	[[Kategorie:Prüfkörper]]		[[Kategorie:Prüfkörper]]

Posch am 25. Januar 2021 um 12:59 Uhr

2021-01-25T12:59:03Z

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	==Bestimmungsgleichung für die Energiefreisetzungsrate==		==Bestimmungsgleichung für die Energiefreisetzungsrate==

	Von Altstädt wird in [4] ein CLS-Prüfkörper beschrieben, wo nur die Einspannungslage beansprucht wird ('''Bild 2''').		Von [[Altstädt,_Volker\|Altstädt]] wird in [4] ein CLS-Prüfkörper beschrieben, wo nur die Einspannungslage beansprucht wird ('''Bild 2''').

	[[Datei:cls_tc4.jpg\|450px]]		[[Datei:cls_tc4.jpg\|450px]]

Posch am 12. Januar 2021 um 12:32 Uhr

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	\|Altstädt, V.: Prüfung von Verbundwerkstoffen. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 586/587 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|[[Altstädt,_Volker\|Altstädt, V.]]: Prüfung von Verbundwerkstoffen. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 586/587 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
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	[[Kategorie:Bruchmechanik]]		[[Kategorie:Bruchmechanik]]
	[[Kategorie:Prüfkörper]]		[[Kategorie:Prüfkörper]]

Oluschinski am 12. August 2019 um 07:44 Uhr

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	Da an der [[Riss]]spitze keine alleinige Mode II-Beanspruchung vorhanden ist, handelt es sich um eine [[Bruchmoden\|Mixed-Mode Beanspruchung]]. Um einen natürlichen Anfangsriss zu erhalten, wird der Riss zunächst geöffnet und bis zu einer bestimmten Länge verlängert. Die [[Traversengeschwindigkeit]] beträgt vorzugsweise 0,5 mm/min, wobei nur die Einspannungslage beansprucht wird, die freie Scherlage wird nicht beansprucht. Zwischen Be- und Entlastung wird die Risslänge zur Bestimmung der Nachgiebigkeit erfasst. Auf Grundlage einer Festigkeitsanalyse können die [[Zugversuch Nachgiebigkeit\|Nachgiebigkeit]] C und die [[Energiefreisetzungsrate]] G für EDZ bestimmt werden:		Da an der [[Riss]]spitze keine alleinige Mode II-Beanspruchung vorhanden ist, handelt es sich um eine [[Bruchmoden\|Mixed-Mode Beanspruchung]]. Um einen natürlichen Anfangsriss (siehe auch: [[Ausgangsrisslänge]]) zu erhalten, wird der Riss zunächst geöffnet und bis zu einer bestimmten Länge verlängert. Die [[Traversengeschwindigkeit]] beträgt vorzugsweise 0,5 mm/min, wobei nur die Einspannungslage beansprucht wird, die freie Scherlage wird nicht beansprucht. Zwischen Be- und Entlastung wird die Risslänge zur Bestimmung der Nachgiebigkeit erfasst. Auf Grundlage einer Festigkeitsanalyse können die [[Zugversuch Nachgiebigkeit\|Nachgiebigkeit]] C und die [[Energiefreisetzungsrate]] G für EDZ bestimmt werden:

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	\|Altstädt, V.: Prüfung von Verbundwerkstoffen. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 586/587 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|Altstädt, V.: Prüfung von Verbundwerkstoffen. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 586/587 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
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	[[Kategorie:Bruchmechanik]]		[[Kategorie:Bruchmechanik]]
	[[Kategorie:Prüfkörper]]		[[Kategorie:Prüfkörper]]

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CLS-Prüfkörper
__FORCETOC__
Die angelsächsische Abkürzung CLS steht für "'''C'''rack-'''L'''ap '''S'''hear".

==Allgemeines==

Der CLS-Prüfkörper wurde ursprünglich für die Untersuchungen des scherdominierten Versagens an Klebverbindungen konzipiert.

==Prüfkörperform [1, 2]==

[[Datei:cls.jpg|500px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Crack-lap shear (CLS)-Prüfkörper
|}

Diese Prüfkörperform mit einer "freien Scherlage" wurde in die Literatur von Wilkins [1] und Valisetty [2] eingeführt (siehe '''Bild 1'''). Der CLS-Prüfkörper hat keine alleinige [[Bruchmoden|Modus II]]-Belastung an der [[Riss]]spitze. Die unausgeglichene Konfiguration des CLS-Prüfkörpers führt zu einer Normalspannung (Modus I). Daraus resultiert, dass man diesen Prüfkörper als Mixed-Mode Prüfkörper bezeichnet.

Eine geometrisch nichtlineare Finite Elemente Analyse von Law und Wilkins [3] zeigte, dass die Modus II-Komponente mit der Belastung variiert. Die Änderung des Mode II-Anteils sind jedoch gering im Vergleich zu den voraussichtlichen Schwankungen in der kritischen Kraft. Für ein typisches Kohlenstofffaser/Epoxidharz-System mit Schichtaufbau ist z. B. der [[Bruchmoden|Modus]] II-Anteil etwa 70 %.

==Bestimmungsgleichung für die Energiefreisetzungsrate==

Von Altstädt wird in [4] ein CLS-Prüfkörper beschrieben, wo nur die Einspannungslage beansprucht wird ('''Bild 2''').

[[Datei:cls_tc4.jpg|450px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |CLS-Prüfkörper nach ESIS TC 4
|}

Da an der [[Riss]]spitze keine alleinige Mode II-Beanspruchung vorhanden ist, handelt es sich um eine [[Bruchmoden|Mixed-Mode Beanspruchung]]. Um einen natürlichen Anfangsriss zu erhalten, wird der Riss zunächst geöffnet und bis zu einer bestimmten Länge verlängert. Die [[Traversengeschwindigkeit]] beträgt vorzugsweise 0,5 mm/min, wobei nur die Einspannungslage beansprucht wird, die freie Scherlage wird nicht beansprucht. Zwischen Be- und Entlastung wird die Risslänge zur Bestimmung der Nachgiebigkeit erfasst. Auf Grundlage einer Festigkeitsanalyse können die [[Zugversuch Nachgiebigkeit|Nachgiebigkeit]] C und die [[Energiefreisetzungsrate]] G für EDZ bestimmt werden:

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>C=\frac{L}{B \cdot E \cdot d_1}+\frac{a \left(d_1-d_2\right)}{B \cdot E \cdot d_1 \cdot d_2}</math>
|}

{|
|-
|width="20px"|
|width="500px" | <math>G_{I/IIc}=\frac{F^2 \cdot \left(d_1-d_2\right)}{2 \cdot B^2 \cdot E \cdot d_1 \cdot d_2}</math>
|}

mit:
{|
|-
|a
|width="15px" |
|[[Ausgangsrisslänge]]
|-
|d1
|
|Dicke der Einspannungslage
|-
|d2
|
|Dicke der freien Scherlage
|}

Eine umfangreiche Zusammenstellung von geeigneten Prüfkörpern für [[Bruchmechanische Prüfung|bruchmechanische Untersuchungen]] an [[Kunststoffe]]n und [[Prüfung von Verbundwerkstoffen|Verbundwerkstoffen]] ist in [[Prüfkörper für bruchmechanische Prüfungen]] enthalten.

'''Literaturhinweise'''
{|
|-valign="top"
|[1]
|Wilkins, D. J., Eisenmann, R. A., Camin, R. A., Margolis, W. S., Benson, R. A.: ASTM STP 775 (1982), Short Fiber Reinforced Composite Materials
|-valign="top"
|[2]
|Valisetty, R. R., Chamis, C. C.: ASTM STP 972 (1988) 41–72, Composite Materials: Testing and Design. Editor: Whitcomb, J. D. (ISBN 0-8031-0980-6; ISBN 13: 978-0-8031-0980-3)
|-valign="top"
|[3]
|Law G. E., Wilkinson, D. J.: Delamination Failure Criteria for Composite Structures, Final Report NAV-GD-0053 (15. Mai 1984)
|-valign="top"
|[4]
|Altstädt, V.: Prüfung von Verbundwerkstoffen. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 586/587 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
|}

[[Kategorie:Bruchmechanik]]
[[Kategorie:Prüfkörper]]