IKBV Nichtlineares Werkstoffverhalten - Versionsgeschichte

Oluschinski am 8. Januar 2026 um 12:31 Uhr

2026-01-08T12:31:34Z

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			{{Language_sel\|LANG=eng\|ARTIKEL=ICIT – Nonlinear Material Behaviour}}
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	<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">IKBV Nichtlineares Werkstoffverhalten</span>		<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">IKBV Nichtlineares Werkstoffverhalten</span>
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	Um für die Auswertung geeignete F-f-Diagramme zu erzeugen, leitet sich aus den dargestellten Ergebnissen die Forderung nach der Verwendung eines niedrigen a/W-Verhältnisses ab, wobei die Auswertbarkeit der Diagramme durch Einhaltung der unter [[IKBV Experimentelle Bedingungen]] erläuterten Kontrollbedingung bezüglich des ~~Aufschlagimpulses~~, der Bruchzeit und der Energieaufnahme zu gewährleisten ist.		Um für die Auswertung geeignete F-f-Diagramme zu erzeugen, leitet sich aus den dargestellten Ergebnissen die Forderung nach der Verwendung eines niedrigen a/W-Verhältnisses ab, wobei die Auswertbarkeit der Diagramme durch Einhaltung der unter [[IKBV Experimentelle Bedingungen]] erläuterten Kontrollbedingung bezüglich des [[Aufschlagimpuls]]es, der Bruchzeit und der Energieaufnahme zu gewährleisten ist.

	Diese Forderung steht im Gegensatz zu den in verschiedenen Normen z. B. in [7] erhobenen Forderungen, wonach für die Anwendung nach dem Konzept der linear-elastischen [[Bruchmechanik]] (LEBM) oder dem [[Äquivalentenergiekonzept]] das a/W-Verhältnis 0,35 ≤ a/W ≤ 0,55 betragen soll. Die aus den F-f-Diagrammen ermittelten Kräfte F<sub>max</sub> und F<sub>GY</sub> nehmen für die untersuchten Werkstoffe, wie in '''Bild 3''' dargestellt, mit der Abnahme des Restquerschnittes B(W‒a) ab.		Diese Forderung steht im Gegensatz zu den in verschiedenen Normen z. B. in [7] erhobenen Forderungen, wonach für die Anwendung nach dem Konzept der linear-elastischen [[Bruchmechanik]] (LEBM) oder dem [[Äquivalentenergiekonzept]] das a/W-Verhältnis 0,35 ≤ a/W ≤ 0,55 betragen soll. Die aus den F-f-Diagrammen ermittelten Kräfte F<sub>max</sub> und F<sub>GY</sub> nehmen für die untersuchten Werkstoffe, wie in '''Bild 3''' dargestellt, mit der Abnahme des Restquerschnittes B(W‒a) ab.
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	\|~~Schröter~~, S.: Kerbschlagbiegeverhalten von gefüllten und verstärkten Polymerwerkstoffen. Ingenieurbeleg, TH Leuna-Merseburg 1983 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 2-14)		\|[[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]]: Kerbschlagbiegeverhalten von gefüllten und verstärkten Polymerwerkstoffen. Ingenieurbeleg, TH Leuna-Merseburg 1983 (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 2-14)
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	\|[7]		\|[7]

Oluschinski am 11. November 2025 um 12:17 Uhr

2025-11-11T12:17:58Z

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	\|[7]		\|[7]
	\|ASTM E 399 (~~2023~~): Standard Test Method for Linear-Elastic Plane-Strain Fracture Toughness of Metallic Materials, Annual Book of ASTM Standards		\|ASTM E 399 (2024): Standard Test Method for Linear-Elastic Plane-Strain Fracture Toughness of Metallic Materials, Annual Book of ASTM Standards
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Loeffler-Kamann am 22. Oktober 2024 um 11:34 Uhr

2024-10-22T11:34:43Z

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	In [1] wird für Werkstoffe mit höheren elastischen Anteilen an der Gesamtdeformation, wie z. B. ausgewählten PA-Werkstoffen und PVC-C dargestellt, das der Biegeanteil in diesem Fall wesentlich höher ist.		In [1] wird für Werkstoffe mit höheren elastischen Anteilen an der Gesamtdeformation, wie z. B. ausgewählten PA-Werkstoffen und PVC-C dargestellt, das der Biegeanteil in diesem Fall wesentlich höher ist.


			==Siehe auch==

			*[[Bruchmechanik]]
			*[[Deformation]]
			*[[IKBV Experimentelle Bedingungen]]
			*[[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]
			*[[Viskoelastisches Werkstoffverhalten]]

Loeffler-Kamann am 5. Juli 2024 um 09:41 Uhr

2024-07-05T09:41:12Z

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	\|[3]		\|[3]
	\|Hoffmann, H., [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Zur Bestimmung der dynamischen Bruchzähigkeit von Polymerwerkstoffen im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch. Plaste und Kautschuk 30 (1983) Publ. Nr. 14 H. 6, 324‒330		\|Hoffmann, H., [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Zur Bestimmung der dynamischen Bruchzähigkeit von Polymerwerkstoffen im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch. Plaste und Kautschuk 30 (1983) Publ. Nr. 14 H. 6, 324‒330 ([https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Publ_14_Plaste_und_Kautschuk_30_1983__H_6_S_324-330.pdf Download als pdf])
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	\|[4]		\|[4]

Oluschinski am 4. August 2023 um 09:46 Uhr

2023-08-04T09:46:13Z

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	\|[[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 Technischen 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])
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	\|Hoffmann, H., [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Zur Bestimmung der dynamischen Bruchzähigkeit von Polymerwerkstoffen im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch. Plaste und Kautschuk 30 (1983) 6, 324‒330		\|Hoffmann, H., [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Zur Bestimmung der dynamischen Bruchzähigkeit von Polymerwerkstoffen im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch. Plaste und Kautschuk 30 (1983) Publ. Nr. 14 H. 6, 324‒330
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	\|[4]		\|[4]
	\|Hoffmann, H., Grellmann, W., Zilvar, V. Sommer, J. P., Michel, B.: Anwendung verschiedener J-Integral-Näherungsverfahren zur Beschreibung der Zähigkeitseigenschaften von Polymerwerkstoffen. Wiss. Zeitschrift der THLM 28 (1986) H 1, 58‒67		\|Hoffmann, H., [https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.], Zilvar, V. Sommer, J. P., Michel, B.: Anwendung verschiedener J-Integral-Näherungsverfahren zur Beschreibung der Zähigkeitseigenschaften von Polymerwerkstoffen. Wiss. Zeitschrift der THLM 28 (1986) H 1, 58‒67
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	\|[7]		\|[7]
	\|ASTM E 399 (~~2022~~): Standard Test Method for Linear-Elastic Plane-Strain ~~Facture~~ Toughness of Metallic Materials, Annual Book of ASTM Standards		\|ASTM E 399 (2023): Standard Test Method for Linear-Elastic Plane-Strain Fracture Toughness of Metallic Materials, Annual Book of ASTM Standards
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	\|[8]		\|[8]

Oluschinski am 28. November 2022 um 08:22 Uhr

2022-11-28T08:22:45Z

← Nächstältere Version		Version vom 28. November 2022, 10:22 Uhr
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	\|Hoffmann, H., Grellmann, W.: Zur Bestimmung der dynamischen Bruchzähigkeit von Polymerwerkstoffen im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch. Plaste und Kautschuk 30 (1983) 6, 324‒330		\|Hoffmann, H., [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.]: Zur Bestimmung der dynamischen Bruchzähigkeit von Polymerwerkstoffen im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch. Plaste und Kautschuk 30 (1983) 6, 324‒330
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	\|ASTM E 399 (~~2017~~): Standard Test Method for Linear-Elastic Facture Toughness ~~K<sub>IC</sub>~~ of Metallic Materials, Annual Book of ASTM Standards		\|ASTM E 399 (2022): Standard Test Method for Linear-Elastic Plane-Strain Facture Toughness of Metallic Materials, Annual Book of ASTM Standards
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	\|[8]		\|[8]

Posch am 14. Mai 2020 um 12:21 Uhr

2020-05-14T12:21:31Z

← Nächstältere Version		Version vom 14. Mai 2020, 14:21 Uhr
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Posch am 16. April 2020 um 12:35 Uhr

2020-04-16T12:35:17Z

← Nächstältere Version		Version vom 16. April 2020, 14:35 Uhr
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	\|[[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])
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Oluschinski: /* Bewertung der Nichtlinearität des Werkstoffverhaltens */

2019-08-12T10:14:54Z

Bewertung der Nichtlinearität des Werkstoffverhaltens

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	\|width="500px" \| <math>f_{B} = \frac{F_{max} \cdot s^{3}}{4 BW^{3} E} /!</math>		\|width="500px" \| <math>f_{B} = \frac{F_{max} \cdot s^{3}}{4 BW^{3} E} </math>
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Oluschinski am 12. August 2019 um 10:14 Uhr

2019-08-12T10:14:23Z

← Nächstältere Version		Version vom 12. August 2019, 12:14 Uhr
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	==Typische Schlagkraft-Durchbiegungs-Diagramme für Polypropylen (PP)==		==Typische Schlagkraft-Durchbiegungs-Diagramme für Polypropylen (PP)==

	Die Problematik ~~der Bestimmung~~ der Bestimmung der [[Messgröße]]n aus dem F-f-Diagramm soll am Beispiel von Untersuchungen zur Abhängigkeit vom a/W-Verhältnis an einem Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: PP)-Werkstoff bei Raumtemperatur erläutert werden.		Die Problematik der Bestimmung der [[Messgröße]]n aus dem F-f-Diagramm soll am Beispiel von Untersuchungen zur Abhängigkeit vom a/W-Verhältnis an einem Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: PP)-Werkstoff bei Raumtemperatur erläutert werden.

	[[Datei:IKBV_nicht_linear_1.jpg]]		[[Datei:IKBV_nicht_linear_1.jpg]]
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	Die dargestellten F-f-Diagramme zeigen, dass		Die dargestellten F-f-Diagramme zeigen, dass

	1. der Zusammenhang zwischen Schlagkraft und der Prüfkörperdurchbiegung mit wachsendem a/W-Verhältnis zunehmend nichtlinearer wird		{\|
			\|- valign="top"
	2. die maximale Schlagkraft F<sub>max</sub> mit zunehmendem a/W-Verhältnis abnimmt und		\|width="20px"\|1.
			\|width="600px"\|der Zusammenhang zwischen Schlagkraft und der Prüfkörperdurchbiegung mit wachsendem a/W-Verhältnis zunehmend nichtlinearer wird
	3. die [[Aufschlagimpuls\|Amplitude der Trägheitskraft]] F<sub>1</sub> etwa konstant bleibt.		\|- valign="top"
			\|width="20px"\|2.
			\|width="600px"\|die maximale Schlagkraft F<sub>max</sub> mit zunehmendem a/W-Verhältnis abnimmt und
			\|- valign="top"
			\|width="20px"\|3.
			\|width="600px"\|die [[Aufschlagimpuls\|Amplitude der Trägheitskraft]] F<sub>1</sub> etwa konstant bleibt.
			\|}

	Für a/W > 0,7 werden die Kräfte F<sub>max</sub> und F<sub>GY</sub> im Vergleich zur überlagerten Schwingung so klein, dass die Bedingung F<sub>max</sub> > F<sub>1</sub> (siehe [[IKBV Experimentelle Bedingungen]]) nicht mehr erfüllbar und deren Festlegung im Registrierdiagramm nicht sinnvoll möglich ist.		Für a/W > 0,7 werden die Kräfte F<sub>max</sub> und F<sub>GY</sub> im Vergleich zur überlagerten Schwingung so klein, dass die Bedingung F<sub>max</sub> > F<sub>1</sub> (siehe [[IKBV Experimentelle Bedingungen]]) nicht mehr erfüllbar und deren Festlegung im Registrierdiagramm nicht sinnvoll möglich ist.
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	==Ergebnisse für ausgewählte Kunststoffe==		==Ergebnisse für ausgewählte Kunststoffe==

	Analoge Ergebnisse wurden in [1] auch an einem nachchlorierten PVC-Werkstoff ([[Kurzzeichen]]: PVC-C) [3, 4], an zwei Polyamiden ([[Kurzzeichen]]: PA)-Werkstoffen [4, 5], an einem Polyethylen hoher Dichte ([[Kurzzeichen]]: PE-HD) [5] ~~und~~ an mit Baumwollscherstaub (BW) und an mit Hartpapier (HP) gefülltem PE-HD [6] erhalten.		Analoge Ergebnisse wurden in [1] auch an einem nachchlorierten PVC-Werkstoff ([[Kurzzeichen]]: PVC-C) [3, 4], an zwei Polyamiden ([[Kurzzeichen]]: PA)-Werkstoffen [4, 5], an einem Polyethylen hoher Dichte ([[Kurzzeichen]]: PE-HD) [5], an mit Baumwollscherstaub (BW) und an mit Hartpapier (HP) gefülltem PE-HD [6] erhalten.

	In '''Bild 2''' wird die Abnahme der maximalen Schlagkraft F<sub>max</sub> mit zunehmendem a/W-Verhältnis, d. h. kleinerem Restquerschnitt für diese Werkstoffe dargestellt.		In '''Bild 2''' wird die Abnahme der maximalen Schlagkraft F<sub>max</sub> mit zunehmendem a/W-Verhältnis, d. h. kleinerem Restquerschnitt für diese Werkstoffe dargestellt.
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	\|[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])
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	\|[7]		\|[7]
	\|ASTM E 399 (~~2012~~): Standard Test Method for Linear-Elastic Facture Toughness k<sub>IC</sub> of Metallic Materials, Annual Book of ASTM Standards		\|ASTM E 399 (2017): Standard Test Method for Linear-Elastic Facture Toughness K<sub>IC</sub> of Metallic Materials, Annual Book of ASTM Standards
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	\|[8]		\|[8]