IKBV Einfluss Hammergeschwindigkeit - Versionsgeschichte

Loeffler-Kamann am 22. Oktober 2024 um 11:28 Uhr

2024-10-22T11:28:22Z

← Nächstältere Version		Version vom 22. Oktober 2024, 13:28 Uhr
Zeile 38:		Zeile 38:

	Während sich die Bruchkräfte für v<sub>H</sub> > 1,5 … 2 ms<sup>-1</sup> nicht mehr wesentlich ändern (vgl. '''Bild 2''') wird in [1] nachgewiesen, dass die Prüfkörperdurchbiegung mit steigender Pendelhammergeschwindigkeit erwartungsgemäß sinkt und damit als Indikator für die mit steigender Geschwindigkeit zunehmende Versprödung angesehen werden kann [5].		Während sich die Bruchkräfte für v<sub>H</sub> > 1,5 … 2 ms<sup>-1</sup> nicht mehr wesentlich ändern (vgl. '''Bild 2''') wird in [1] nachgewiesen, dass die Prüfkörperdurchbiegung mit steigender Pendelhammergeschwindigkeit erwartungsgemäß sinkt und damit als Indikator für die mit steigender Geschwindigkeit zunehmende Versprödung angesehen werden kann [5].

			==Siehe auch==
			*[[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]
			*[[IKBV Experimentelle Bedingungen]]
			*[[Schlagbeanspruchung Pendelschlagwerk]]


Zeile 56:		Zeile 61:
	\|-valign="top"		\|-valign="top"
	\|[5]		\|[5]
	\|[https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (~~2015~~) 3. Auflage (ISBN 978-3-~~44350~~-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|[https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2024) 4. Auflage (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
	\|}		\|}

	[[Kategorie:Bruchmechanik]][[Kategorie:Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]		[[Kategorie:Bruchmechanik]][[Kategorie:Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]

Loeffler-Kamann am 5. Juli 2024 um 09:34 Uhr

2024-07-05T09:34:05Z

← Nächstältere Version		Version vom 5. Juli 2024, 11:34 Uhr
Zeile 44:		Zeile 44:
	\|-valign="top"		\|-valign="top"
	\|[1]		\|[1]
	\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]]: Beurteilung der Zähigkeitseigenschaften von Polymerwerkstoffen durch bruchmechanische Kennwerte. Habilitation (1986), Technische Hochschule Merseburg, Wiss. Zeitschrift TH Merseburg 28 (1986), H. 6, S. 787–788 ([https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Inhaltsverzeichnis.pdf Inhaltsverzeichnis], [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Kurzfassung.pdf Kurzfassung])		\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]]: Beurteilung der Zähigkeitseigenschaften von Polymerwerkstoffen durch bruchmechanische Kennwerte. Habilitation (1986), [https://de.wikipedia.org/wiki/Technische_Hochschule_Leuna-Merseburg Technische Hochschule Merseburg], Wiss. Zeitschrift TH Merseburg 28 (1986), H. 6, S. 787–788 ([https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Inhaltsverzeichnis.pdf Inhaltsverzeichnis], [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Kurzfassung.pdf Kurzfassung])
	\|-valign="top"		\|-valign="top"
	\|[2]		\|[2]
Zeile 56:		Zeile 56:
	\|-valign="top"		\|-valign="top"
	\|[5]		\|[5]
	\|Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage (ISBN 978-3-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|[https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage (ISBN 978-3-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
	\|}		\|}

	[[Kategorie:Bruchmechanik]][[Kategorie:Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]		[[Kategorie:Bruchmechanik]][[Kategorie:Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]

Posch am 16. April 2020 um 12:33 Uhr

2020-04-16T12:33:23Z

← Nächstältere Version		Version vom 16. April 2020, 14:33 Uhr
Zeile 44:		Zeile 44:
	\|-valign="top"		\|-valign="top"
	\|[1]		\|[1]
	\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]]: Beurteilung der Zähigkeitseigenschaften von Polymerwerkstoffen durch bruchmechanische Kennwerte. Habilitation (1986), Technische Hochschule Merseburg, Wiss. Zeitschrift TH Merseburg 28 (1986), H. 6, S. 787–788 ([~~http~~://~~web~~.hs-merseburg.de/~~~amk~~/~~files~~/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Inhaltsverzeichnis.pdf Inhaltsverzeichnis], [~~http~~://~~web~~.hs-merseburg.de/~~~amk~~/~~files~~/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Kurzfassung.pdf Kurzfassung])		\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]]: Beurteilung der Zähigkeitseigenschaften von Polymerwerkstoffen durch bruchmechanische Kennwerte. Habilitation (1986), Technische Hochschule Merseburg, Wiss. Zeitschrift TH Merseburg 28 (1986), H. 6, S. 787–788 ([https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Inhaltsverzeichnis.pdf Inhaltsverzeichnis], [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Kurzfassung.pdf Kurzfassung])
	\|-valign="top"		\|-valign="top"
	\|[2]		\|[2]

Oluschinski am 12. August 2019 um 10:10 Uhr

2019-08-12T10:10:45Z

← Nächstältere Version		Version vom 12. August 2019, 12:10 Uhr
Zeile 27:		Zeile 27:
	\|- valign="top"		\|- valign="top"
	\|width="50px"\|'''Bild 2''':		\|width="50px"\|'''Bild 2''':
	\|width="600px" \|Abhängigkeit der maximalen Schlagkraft F<sub>max</sub> und der Trägheitskraft F1 von der Pendelhammergeschwindigkeit für Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: PP) bei a/W = 0,2 und a/W = 0,45		\|width="600px" \|Abhängigkeit der maximalen Schlagkraft F<sub>max</sub> und der Trägheitskraft F<sub>1</sub> von der Pendelhammergeschwindigkeit für Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: PP) bei a/W = 0,2 und a/W = 0,45
	\|}		\|}

Zeile 35:		Zeile 35:
	==Bruchmechanisch auswertbare Registrierdiagramme==		==Bruchmechanisch auswertbare Registrierdiagramme==

	Hieraus wird ersichtlich, dass auswertbare, d. h. den Kontrollbedingungen F<sub>max</sub> > F<sub>1</sub> und t<sub>B</sub> > 2,3…3τ (siehe [[IKBV Experimentelle Bedingungen]]) genügende F-f-Diagramme für die Bestimmung bruchmechanischer Kennwerte bei hohen Hammergeschwindigkeiten nur für kleine a/W-Verhältnisse zu erwarten sind. Mit abnehmender [[Geschwindigkeit]] wird der Zusammenhang zwischen Kraft und Durchbiegung immer nichtlinearer. Auf Grund der mit abnehmender Prüftemperatur steigenden Werkstoffversprödung, die mit einer Verringerung der Bruchzeiten t<sub>B</sub> verbunden ist, kann die Erfüllung der Kontrollbedingung F<sub>max</sub> > F<sub>1</sub> bei tiefen Temperaturen und hohem a/W-Verhältnis nicht realisiert werden. Die Kontrolle der Energiebilanz, wonach die von der Probe verbrauchte Schlagarbeit kleiner als ein Drittel der Gesamtenergie des Pendelschlagwerkes sein muss, ergab, dass diese Bedingungen auch bei einer Hammergeschwindigkeit von 1 ms<sup>-1</sup> (~ 40° Hammerfallwinkel) hinreichend erfüllt ist [1].		Hieraus wird ersichtlich, dass auswertbare, d. h. den Kontrollbedingungen F<sub>max</sub> > F<sub>1</sub> und t<sub>B</sub> > 2,3…3τ (siehe [[IKBV Experimentelle Bedingungen]]) genügende F-f-Diagramme für die Bestimmung bruchmechanischer Kennwerte bei hohen Hammergeschwindigkeiten nur für kleine a/W-Verhältnisse zu erwarten sind. Mit abnehmender [[Geschwindigkeit]] wird der Zusammenhang zwischen Kraft und Durchbiegung immer nichtlinearer. Auf Grund der mit abnehmender Prüftemperatur steigenden Werkstoffversprödung, die mit einer Verringerung der Bruchzeiten t<sub>B</sub> verbunden ist, kann die Erfüllung der Kontrollbedingung F<sub>max</sub> > F<sub>1</sub> bei tiefen Temperaturen und hohem a/W-Verhältnis nicht realisiert werden. Die Kontrolle der [[Energiebilanz IKBV\|Energiebilanz]], wonach die von der Probe verbrauchte Schlagarbeit kleiner als ein Drittel der Gesamtenergie des Pendelschlagwerkes sein muss, ergab, dass diese Bedingungen auch bei einer Hammergeschwindigkeit von 1 ms<sup>-1</sup> (~ 40° Hammerfallwinkel) hinreichend erfüllt ist [1].

	Während sich die Bruchkräfte für v<sub>H</sub> > 1,5 … 2 ms<sup>-1</sup> nicht mehr wesentlich ändern (vgl. '''Bild 2''') wird in [1] nachgewiesen, dass die Prüfkörperdurchbiegung mit steigender Pendelhammergeschwindigkeit erwartungsgemäß sinkt und damit als Indikator für die mit steigender Geschwindigkeit zunehmende Versprödung angesehen werden kann [5].		Während sich die Bruchkräfte für v<sub>H</sub> > 1,5 … 2 ms<sup>-1</sup> nicht mehr wesentlich ändern (vgl. '''Bild 2''') wird in [1] nachgewiesen, dass die Prüfkörperdurchbiegung mit steigender Pendelhammergeschwindigkeit erwartungsgemäß sinkt und damit als Indikator für die mit steigender Geschwindigkeit zunehmende Versprödung angesehen werden kann [5].
Zeile 44:		Zeile 44:
	\|-valign="top"		\|-valign="top"
	\|[1]		\|[1]
	\|Grellmann, W.: Beurteilung der Zähigkeitseigenschaften von Polymerwerkstoffen durch bruchmechanische Kennwerte. Habilitation (1986), Technische Hochschule Merseburg, Wiss. Zeitschrift TH Merseburg 28 (1986), H. 6, S. 787–788 ([http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Inhaltsverzeichnis.pdf Inhaltsverzeichnis], [http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Kurzfassung.pdf Kurzfassung])		\|[[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]]: Beurteilung der Zähigkeitseigenschaften von Polymerwerkstoffen durch bruchmechanische Kennwerte. Habilitation (1986), Technische Hochschule Merseburg, Wiss. Zeitschrift TH Merseburg 28 (1986), H. 6, S. 787–788 ([http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Inhaltsverzeichnis.pdf Inhaltsverzeichnis], [http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Kurzfassung.pdf Kurzfassung])
	\|-valign="top"		\|-valign="top"
	\|[2]		\|[2]

Oluschinski: Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} IKBV Einfluss Hammergeschwindigkeit FORCETOC == IKBV Verhältnis der Bruchkraft zur Amp…“

2017-08-14T11:08:46Z

Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} IKBV Einfluss Hammergeschwindigkeit __FORCETOC__ == IKBV Verhältnis der Bruchkraft zur Amp…“

Neue Seite

{{PSM_Infobox}}
IKBV Einfluss Hammergeschwindigkeit
__FORCETOC__
== IKBV Verhältnis der Bruchkraft zur Amplitude der Trägheitskraft ==

Für die bruchmechanische Auswertung von im [[instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch|instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch]] registrierten Schlagkraft (F)-Durchbiegungs (f)-Diagrammen nach den Kriterien der Linear-elastischen [[Bruchmechanik]] (LEBM) und der Fließbruchmechanik (siehe [[J-Integral-Konzept]] und [[Crack Tip Opening Displacement-Konzept|Crack-Tip-Opening- Displacement-Konzept]] besteht die Bedingung, dass die Bruchkraft Fmax beim instabilen Rissfortschritt immer deutlich größer sein muss als die Amplitude der Trägheitskraft F1 (siehe [[IKBV Experimentelle Bedingungen]]) [1].

==Anwendung der Low-Blow-Methode==

Eine bewährte Technik ist die Verringerung der Pendelhammergeschwindigkeit vH (Low-Blow-Technik [2‒4]). Hierfür ist es lediglich notwendig, die Fallhöhe herabzusetzen, wodurch gleichzeitig der Arbeitsinhalt des Pendels gesenkt wird (siehe auch: [[Schlagbeanspruchung Pendelschlagwerk]]).

Die Auswirkungen einer reduzierten Pendelhammergeschwindigkeit wird im '''Bild 1''' am Beispiel des Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: PP) gezeigt, wobei eine deutliche Änderung des Werkstoffverhaltens zu erkennen ist.

[[Datei:Hammergeschw_1_1.jpg]]

[[Datei:Hammergeschw_1_2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Einfluss einer reduzierten Pendelhammergeschwindigkeit auf das Werkstoffverhalten von Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: PP) für s/W = 7, RT und a/W = 0,45 (a) und a/W = 0,2 (b)
|}

Aus '''Bild 1''' wird ersichtlich, dass bei einer Pendelhammergeschwindigkeit vH = 2,9 ms-1 und a/W = 0,45 die maximale Schlagkraft deutlich kleiner als die [[Aufschlagimpuls|Amplitude der Trägheitskraft]] F1 ist und somit bei nahezu mittig [[Kerbeinbringung|gekerbten]] [[Prüfkörper]] keine bruchmechanische Auswertung nach Konzepten der [[Bruchmechanik]] möglich ist. Die aus den Teilbildern ersichtliche Zunahme der [[Aufschlagimpuls|Amplitude der Trägheitskraft]] ist im Verhältnis zur Abnahme der Bruchkraft Fmax für a/W = 0,2 und a/W = 0,45 in '''Bild 2''' dargestellt.

[[Datei:hammergeschw_2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Abhängigkeit der maximalen Schlagkraft Fmax und der Trägheitskraft F1 von der Pendelhammergeschwindigkeit für Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: PP) bei a/W = 0,2 und a/W = 0,45
|}

Während bei a/W = 0,2 die Trägheitskräfte (vgl. '''Bild 1a''') auch bei maximal möglichen Hammergeschwindigkeiten von 2,9 ms-1 noch kleiner als die Bruchkräfte sind, ist diese Bedingung für a/W = 0,45 nicht mehr erfüllt. Für dieses a/W-Verhältnis sind F1 und Fmax bei 2,6 ms-1 identisch und bei vH > 2,6 ms-1 ist F1 > Fmax, so dass die Beziehung Fmax > F1 nicht erfüllt ist und keine exakte Angabe bruchmechanischer Kennwerte möglich wird. Die Trägheitskräfte liegen im Bereich zwischen 8 N ≤ F1 ≤ 36 N und sind nahezu unabhängig vom a/W-Verhältnis. Zwischen der Amplitude der Trägheitskräfte kann der zu erwartende lineare Zusammenhang mit der Pendelhammergeschwindigkeit für beide a/W-Verhältnisse bestätigt werden [1]. Für vH > 1,5 ms-1 wird als werkstoffspezifischer Anstieg für Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: PP) ein Wert von 15 Ns/m ermittelt und für vH < 1,5 ms-1 ist experimentell ein anderer Anstieg beobachtet worden, der aus der Bedingung F1 → 0 für vH → 0 sinnvoll ist.
Der Unterschied in der Bruchkraft Fmax für a/W = 0,2 und a/W = 0,45 resultiert aus der Veränderung des Restquerschnittes (Ligament x Prüfkörperdicke).

==Bruchmechanisch auswertbare Registrierdiagramme==

Hieraus wird ersichtlich, dass auswertbare, d. h. den Kontrollbedingungen Fmax > F1 und tB > 2,3…3τ (siehe [[IKBV Experimentelle Bedingungen]]) genügende F-f-Diagramme für die Bestimmung bruchmechanischer Kennwerte bei hohen Hammergeschwindigkeiten nur für kleine a/W-Verhältnisse zu erwarten sind. Mit abnehmender [[Geschwindigkeit]] wird der Zusammenhang zwischen Kraft und Durchbiegung immer nichtlinearer. Auf Grund der mit abnehmender Prüftemperatur steigenden Werkstoffversprödung, die mit einer Verringerung der Bruchzeiten tB verbunden ist, kann die Erfüllung der Kontrollbedingung Fmax > F1 bei tiefen Temperaturen und hohem a/W-Verhältnis nicht realisiert werden. Die Kontrolle der Energiebilanz, wonach die von der Probe verbrauchte Schlagarbeit kleiner als ein Drittel der Gesamtenergie des Pendelschlagwerkes sein muss, ergab, dass diese Bedingungen auch bei einer Hammergeschwindigkeit von 1 ms-1 (~ 40° Hammerfallwinkel) hinreichend erfüllt ist [1].

Während sich die Bruchkräfte für vH > 1,5 … 2 ms-1 nicht mehr wesentlich ändern (vgl. '''Bild 2''') wird in [1] nachgewiesen, dass die Prüfkörperdurchbiegung mit steigender Pendelhammergeschwindigkeit erwartungsgemäß sinkt und damit als Indikator für die mit steigender Geschwindigkeit zunehmende Versprödung angesehen werden kann [5].

'''Literaturhinweise'''
{|
|-valign="top"
|[1]
|Grellmann, W.: Beurteilung der Zähigkeitseigenschaften von Polymerwerkstoffen durch bruchmechanische Kennwerte. Habilitation (1986), Technische Hochschule Merseburg, Wiss. Zeitschrift TH Merseburg 28 (1986), H. 6, S. 787–788 ([http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Inhaltsverzeichnis.pdf Inhaltsverzeichnis], [http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Habil_Grellmann_Kurzfassung.pdf Kurzfassung])
|-valign="top"
|[2]
|Retting, W.: Materialprüfung 8 (1966) 2, S. 55
|-valign="top"
|[3]
|Ortmann, R.; Man, J.: Wiss. Zeitschrift TH Magdeburg 24 (1980) 1, S. 101
|-valign="top"
|[4]
|Holzmann, M., Man, J.: Dynamika Lomova Houzevnatost (Dynamische Bruchzähigkeit), Zvaranie (1977) 5‒9 S. 1‒43
|-valign="top"
|[5]
|Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage (ISBN 978-3-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
|}

[[Kategorie:Bruchmechanik]][[Kategorie:Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]

IKBV Einfluss Hammergeschwindigkeit - Versionsgeschichte

Loeffler-Kamann am 22. Oktober 2024 um 11:28 Uhr

Loeffler-Kamann am 5. Juli 2024 um 09:34 Uhr

Posch am 16. April 2020 um 12:33 Uhr

Oluschinski am 12. August 2019 um 10:10 Uhr

Oluschinski: Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} IKBV Einfluss Hammergeschwindigkeit __FORCETOC__ == IKBV Verhältnis der Bruchkraft zur Amp…“

Oluschinski: Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} IKBV Einfluss Hammergeschwindigkeit FORCETOC == IKBV Verhältnis der Bruchkraft zur Amp…“