IKBV mit SEA - Versionsgeschichte

Loeffler-Kamann am 22. Oktober 2024 um 11:38 Uhr

2024-10-22T11:38:54Z

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	Weitere experimentelle Ergebnisse aus der Dissertation von Schoßig [9] sind für PP-Werkstoffe mit 10 M.-% GF in [10–12] enthalten.		Weitere experimentelle Ergebnisse aus der Dissertation von Schoßig [9] sind für PP-Werkstoffe mit 10 M.-% GF in [10–12] enthalten.

			==Siehe auch==
			*[[Deformationsmechanismen]]
			*[[Frequenzanalyse]]
			*[[Hybride Methoden]]
			*[[Hybride Methoden, Beispiele]]
			*[[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]
			*[[Kunststoffdiagnostik]]
			*[[Schallemissionsanalyse]]

	'''~~Literatur~~'''
			'''Literaturhinweise'''
	{\|		{\|
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	\|[1]		\|[1]
	\|[[Bierögel,_Christian\|Bierögel, C.]]: Zur Problematik der Schallemissionsanalyse an verstärkten Thermo- und Duroplasten. Dissertation, ~~Technische~~ Hochschule ~~Carl Schorlemmer~~ Leuna-Merseburg (1983)		\|[[Bierögel,_Christian\|Bierögel, C.]]: Zur Problematik der Schallemissionsanalyse an verstärkten Thermo- und Duroplasten. Dissertation, [https://de.wikipedia.org/wiki/Technische_Hochschule_Leuna-Merseburg Technischen Hochschule „Carl Schorlemmer“ Leuna-Merseburg (1983)]
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	\|[2]		\|[2]
	\|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (~~2015~~) 3. Auflage, S. 529–545 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2024) 4. Auflage, S. 529–545 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
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	\|[3]		\|[3]
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	\|[9]		\|[9]
	\|Schoßig, M.: Schädigungsmechanismen in faserverstärkten Kunststoffen – Quasistatische und dynamische Untersuchungen. Vieweg+Teubner / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden (2010), (ISBN 978-3-8348-1483-8;siehe auch [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1–21)		\|Schoßig, M.: Schädigungsmechanismen in faserverstärkten Kunststoffen – Quasistatische und dynamische Untersuchungen. Vieweg+Teubner / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden (2010), (ISBN 978-3-8348-1483-8; siehe auch [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1–21)
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	\|[10]		\|[10]
	\|Schoßig, M., Bierögel, C., Grellmann, W.: Simultane Aufzeichnung der schädigungssensitiven Schallemissionen im IKBV zur Bewertung der Risszähigkeit von kurzglasfaserverstärkten Kunststoffen. In: Grellmann, W. (Hrsg.): Neue Entwicklungen in der Werkstoffprüfung – Herausforderung an die Kennwertermittlung. Tagung "Werkstoffprüfung 2011", 1. und 2. Dezember 2011, Berlin, Tagungsband S. 201–206 (ISBN 978-3-9814516-1-0; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 13)		\|Schoßig, M., Bierögel, C., [https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.]: Simultane Aufzeichnung der schädigungssensitiven Schallemissionen im IKBV zur Bewertung der Risszähigkeit von kurzglasfaserverstärkten Kunststoffen. In: Grellmann, W. (Hrsg.): Neue Entwicklungen in der Werkstoffprüfung – Herausforderung an die Kennwertermittlung. Tagung "Werkstoffprüfung 2011", 1. und 2. Dezember 2011, Berlin, Tagungsband S. 201–206 (ISBN 978-3-9814516-1-0; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 13)
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	\|[11]		\|[11]

Oluschinski am 28. November 2022 um 08:23 Uhr

2022-11-28T08:23:18Z

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	\|Oluschinski, A., Schoßig, M., Bierögel, C., Grellmann, W.: [[winIKBV]], Polymer Service GmbH, Merseburg (2009-14)		\|Oluschinski, A., Schoßig, M., Bierögel, C., [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.)]: [[winIKBV]], [https://de.wikipedia.org/wiki/Polymer_Service_Merseburg Polymer Service GmbH Merseburg] (2009-14)
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	\|[9]		\|[9]
	\|Schoßig, M.: Schädigungsmechanismen in faserverstärkten Kunststoffen – Quasistatische und dynamische Untersuchungen. Vieweg+Teubner / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden (2010), (siehe auch [[AMK-Büchersammlung]] unter ~~B1–21~~)		\|Schoßig, M.: Schädigungsmechanismen in faserverstärkten Kunststoffen – Quasistatische und dynamische Untersuchungen. Vieweg+Teubner / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden (2010), (ISBN 978-3-8348-1483-8;siehe auch [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1–21)
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	\|[10]		\|[10]

Oluschinski am 12. August 2019 um 10:17 Uhr

2019-08-12T10:17:01Z

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	Es wurde ein mit 20 Masseprozent kurzglasfaserverstärktes Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: PP/20) untersucht. Aufgrund des unpolaren Charakters von Polypropylen wurde Maleinsäureanhydrid (MSA) als Haftvermittler zur Optimierung der [[Faser-Matrix-Haftung\|Anbindung]] der Fasern an die Matrix verwendet. Kardelky und Schröder wiesen in [5] und [6] nach, das mit Echtblau im Vergleich zu anderen Nukleierungsmitteln für PP/GF-Verbunde bei einem Gehalt von 0,01 Masseprozent das beste mechanische Eigenschaftsniveau erzielt wird. Aus diesem Grund wurde Echtblau als Nukleierungsmittel verwendet. <br>		Es wurde ein mit 20 Masseprozent kurzglasfaserverstärktes Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: PP/20) untersucht. Aufgrund des unpolaren Charakters von Polypropylen wurde Maleinsäureanhydrid (MSA) als Haftvermittler zur Optimierung der [[Faser-Matrix-Haftung\|Anbindung]] der Fasern an die Matrix verwendet. Kardelky und Schröder wiesen in [5] und [6] nach, das mit Echtblau im Vergleich zu anderen Nukleierungsmitteln für PP/GF-Verbunde bei einem Gehalt von 0,01 Masseprozent das beste mechanische Eigenschaftsniveau erzielt wird. Aus diesem Grund wurde Echtblau als Nukleierungsmittel verwendet. <br>
	Die Bewertung der dominierend instabilen [[Rissausbreitung]] unter schlagartiger [[Beanspruchung]] erfolgte im [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch\|IKBV]] bei Raumtemperatur. Die Durchführung des Versuchs sowie die Auswertung der aufgezeichneten Kraft-Zeit-Diagramme (F-t-Diagramme) erfolgte nach der akkreditierten Prüfnorm [[MPK-Prozedur MPK-IKBV\|MPK-IKBV „Prüfung von Kunststoffen – Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch ~~–Prozedur~~ zur Ermittlung des Risswiderstandsverhaltens mit dem instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch“]] [7]. Für die Prüfung entsprechend der Norm werden [[Prüfkörper]] mit den Abmessungen 80 x 10 x 4 mm³ (L x W x B) verwendet. Die [[Kerbeinbringung\|Einbringung]] der [[Kerb]]en erfolgte mittels einer manuellen Kerbvorrichtung, indem eine Metallklinge (Rasierklinge) unter ständigem Vorschub in den [[Prüfkörper]] hineingedrückt wird. Mit den verwendeten Metallklingen wurde ein [[Kerbempfindlichkeit\|Kerbradius]] von 0,3 µm erzeugt und die Kerbtiefe a betrug 2 mm, was einer Ligamentlänge (W–a) von 8 mm und einem Kerbtiefen-Prüfkörperbreiten-Verhältnis (a/W-Verhältnis) von 0,2 entspricht (siehe [[Kerbgeometrie]]). Die Prüfung unter definierten Umgebungsbedingungen (23 °C und 50 % Luftfeuchtigkeit) wurde durch eine 16-stündige Lagerung der Prüfkörper und die [[Normklimate\|Raumklimatisierung]] sichergestellt. Die Durchführung des Versuches erfolgte mit einem instrumentierten Pendelschlagwerk (siehe [[Schlagbeanspruchung Pendelschlagwerk]] mit einem Arbeitsinhalt von 4 J bei maximaler Fallhöhe. Die Kraftmessung wird durch an der Hammerfinne angebrachte Halbleiter[[Dehnmessstreifen\|dehnmessstreifen]] realisiert, welche in einer WHEATSTONE'schen Brückenschaltung angeordnet sind. Die Wegmessung erfolgte über die doppelte Integration entsprechend dem 2. NEWTON'schen Axiom, indem zunächst die [[Geschwindigkeit]] des Pendelhammers als Funktion der Zeit und nach nochmaliger Integration die Durchbiegung des Prüfkörpers als Funktion der Zeit vorliegt. Die Aufzeichnung der Kraft F erfolgte mit dem Digital-Oszilloskop Yokogawa DL 1620 (YOKOGAWA DEUTSCHLAND GMBH) und die Durchbiegung f wurde aus der Integration der Zeit t erhalten. Zur Aufzeichnung und Auswertung der F-t-Diagramme wurde das hausinterne [[winIKBV]]-Programm [8] verwendet.<br>		Die Bewertung der dominierend instabilen [[Rissausbreitung]] unter schlagartiger [[Beanspruchung]] erfolgte im [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch\|IKBV]] bei Raumtemperatur. Die Durchführung des Versuchs sowie die Auswertung der aufgezeichneten Kraft-Zeit-Diagramme (F-t-Diagramme) erfolgte nach der akkreditierten Prüfnorm [[MPK-Prozedur MPK-IKBV\|MPK-IKBV „Prüfung von Kunststoffen – Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch – Prozedur zur Ermittlung des Risswiderstandsverhaltens mit dem instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch“]] [7]. Für die Prüfung entsprechend der Norm werden [[Prüfkörper]] mit den Abmessungen 80 x 10 x 4 mm³ (L x W x B) verwendet. Die [[Kerbeinbringung\|Einbringung]] der [[Kerb]]en erfolgte mittels einer manuellen Kerbvorrichtung, indem eine Metallklinge (Rasierklinge) unter ständigem Vorschub in den [[Prüfkörper]] hineingedrückt wird. Mit den verwendeten Metallklingen wurde ein [[Kerbempfindlichkeit\|Kerbradius]] von 0,3 µm erzeugt und die Kerbtiefe a betrug 2 mm, was einer Ligamentlänge (W–a) von 8 mm und einem Kerbtiefen-Prüfkörperbreiten-Verhältnis (a/W-Verhältnis) von 0,2 entspricht (siehe [[Kerbgeometrie]]). Die Prüfung unter definierten Umgebungsbedingungen (23 °C und 50 % Luftfeuchtigkeit) wurde durch eine 16-stündige Lagerung der Prüfkörper und die [[Normklimate\|Raumklimatisierung]] sichergestellt. Die Durchführung des Versuches erfolgte mit einem instrumentierten Pendelschlagwerk (siehe [[Schlagbeanspruchung Pendelschlagwerk]] mit einem Arbeitsinhalt von 4 J bei maximaler Fallhöhe. Die Kraftmessung wird durch an der Hammerfinne angebrachte Halbleiter[[Dehnmessstreifen\|dehnmessstreifen]] realisiert, welche in einer WHEATSTONE'schen Brückenschaltung angeordnet sind. Die Wegmessung erfolgte über die doppelte Integration entsprechend dem 2. NEWTON'schen Axiom, indem zunächst die [[Geschwindigkeit]] des Pendelhammers als Funktion der Zeit und nach nochmaliger Integration die Durchbiegung des Prüfkörpers als Funktion der Zeit vorliegt. Die Aufzeichnung der Kraft F erfolgte mit dem Digital-Oszilloskop Yokogawa DL 1620 (YOKOGAWA DEUTSCHLAND GMBH) und die Durchbiegung f wurde aus der Integration der Zeit t erhalten. Zur Aufzeichnung und Auswertung der F-t-Diagramme wurde das hausinterne [[winIKBV]]-Programm [8] verwendet.<br>
	Gemäß der verwendeten Prüfnorm betrug die Stützweite s = 40 mm und die [[Prüfgeschwindigkeit]] v von 1,0 m/s wurde über eine Pendelhammerauslenkung von 40°, entsprechend der Pendelhammerlänge von 220 mm, erreicht.<br>		Gemäß der verwendeten Prüfnorm betrug die Stützweite s = 40 mm und die [[Prüfgeschwindigkeit]] v von 1,0 m/s wurde über eine Pendelhammerauslenkung von 40°, entsprechend der Pendelhammerlänge von 220 mm, erreicht.<br>
	Aufgrund der experimentellen Anforderungen beträgt der Kerb–Sensor-Abstand 30 mm bei einer Stützweite von 40 mm. Die Applizierung des akustischen Sensors erfolgte direkt auf dem [[Prüfkörper]] und zur Vermeidung einer einseitigen Einspannung des Prüfkörpers am Widerlager wurde keine Klemme genutzt. Aus diesem Grund musste Bienenwachs als Kopplungsmittel verwendet werden, da nur so ein sicherer Halt des akustischen Sensors sicher gestellt ist. In '''Bild 1''' ist die Versuchsanordnung eines auf dem [[Auflagerabstand\|Widerlager]] positionierten [[Prüfkörper]]s mit appliziertem Sensor gezeigt.		Aufgrund der experimentellen Anforderungen beträgt der Kerb–Sensor-Abstand 30 mm bei einer Stützweite von 40 mm. Die Applizierung des akustischen Sensors erfolgte direkt auf dem [[Prüfkörper]] und zur Vermeidung einer einseitigen Einspannung des Prüfkörpers am Widerlager wurde keine Klemme genutzt. Aus diesem Grund musste Bienenwachs als Kopplungsmittel verwendet werden, da nur so ein sicherer Halt des akustischen Sensors sicher gestellt ist. In '''Bild 1''' ist die Versuchsanordnung eines auf dem [[Auflagerabstand\|Widerlager]] positionierten [[Prüfkörper]]s mit appliziertem Sensor gezeigt.
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	\|Instrumentierter Pendelhammer mit 4 J-Arbeitsinhalt ~~beim~~ maximaler Fallhöhe		\|Instrumentierter Pendelhammer mit 4 J-Arbeitsinhalt bei maximaler Fallhöhe
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	Im Ergebnis von durchgeführten Untersuchungen zur Optimierung der [[Frequenzanalyse]] konnte der [[Aufschlagimpuls]] aus dem Messsignal gefiltert werden.<br>		Im Ergebnis von durchgeführten Untersuchungen zur Optimierung der [[Frequenzanalyse]] konnte der [[Aufschlagimpuls]] aus dem Messsignal gefiltert werden.<br>
	Zur Durchführung der [[Schallemissionsprüfung\|Schallemissionsmessungen]] wurde der verwendete Breitbandsensor vom Typ AE 204A direkt an das Digital-Oszilloskop Yokogawa DL 1620 angeschlossen und über die Trigger der Kraft konnte eine zeitsynchrone Aufzeichnung der schädigungssensitiven [[Schallemission]]en erfolgen. Die Bandbreite des Sensors ~~betrugen~~ 150–650 kHz.		Zur Durchführung der [[Schallemissionsprüfung\|Schallemissionsmessungen]] wurde der verwendete Breitbandsensor vom Typ AE 204A direkt an das Digital-Oszilloskop Yokogawa DL 1620 angeschlossen und über die Trigger der Kraft konnte eine zeitsynchrone Aufzeichnung der schädigungssensitiven [[Schallemission]]en erfolgen. Die Bandbreite des Sensors betrug 150–650 kHz.

	===Beispiel aus der Kunststoffdiagnostik===		===Beispiel aus der Kunststoffdiagnostik===
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	Für PP/20 konnte ein elastisch-plastisches Werkstoffverhalten mit instabiler [[Rissausbreitung]] und geringer [[Rissverzögerungsenergie]] ermittelt werden. Dies ist im '''Bild 2a''' durch die lineare Zunahme der Kraft F bis zu F<sub>gy</sub> und dem Steilabfall nach Erreichen der Maximalkraft F<sub>max</sub> zu erkennen. Die [[Akustische Emission\|akustischen Emissionen]] werden in Abhängigkeit vom [[Veraschungsmethode\|Glasfasergehalt]] zu unterschiedlichen Zeitpunkten registriert. Am Kraftmaximum d. h. dem Beginn der instabilen [[Rissausbreitung]] werden verstärkte akustische Aktivitäten registriert ~~werden~~, die partiell auch dem Bereich der Rissverzögerung zuordenbar sind. Die im [[Prüfkörper]] gespeicherte elastische Energie wird somit während der [[Rissausbreitung]] in mechanische und akustische Arbeit umgesetzt. Der zeitliche Beginn der [[Schallemission]]en wird deutlich vor F<sub>gy</sub> registriert. Die '''Wavelet-Transformation''' (siehe [[Frequenzanalyse]]) der während des Versuchs aufgezeichneten [[Schallemission]]en lässt zu den verschiedenen Zeitpunkten unterschiedliche Frequenzbereiche erkennen. Dies ist im '''Bild 3a–b''' für den Zeitpunkt bei 0,26 ms durch die Darstellung der Frequenzcharakteristik in einem engeren Zeitfenster verdeutlicht, woraus drei Frequenzbereiche (Δf<sub>1</sub> bis Δf<sub>3</sub>) abgeleitet werden konnten. Der Frequenzbereich Δf<sub>1</sub> tritt auch beim [[Bruch]] des Prüfkörpers auf. Eine konkrete Zuordnung der auftretenden [[Deformationsmechanismen\|Schädigungsmechanismen]] zu den Frequenzbereichen bedingt eine Validierung, wie sie im z. B. durch die Kopplung des in-situ-Zugversuchs an [[Kerbeinbringung\|gekerbten]] [[Prüfkörper]]n im [[Umgebungs-REM]] (ESEM) durchgeführt werden kann.		Für PP/20 konnte ein elastisch-plastisches Werkstoffverhalten mit instabiler [[Rissausbreitung]] und geringer [[Rissverzögerungsenergie]] ermittelt werden. Dies ist im '''Bild 2a''' durch die lineare Zunahme der Kraft F bis zu F<sub>gy</sub> und dem Steilabfall nach Erreichen der Maximalkraft F<sub>max</sub> zu erkennen. Die [[Akustische Emission\|akustischen Emissionen]] werden in Abhängigkeit vom [[Veraschungsmethode\|Glasfasergehalt]] zu unterschiedlichen Zeitpunkten registriert. Am Kraftmaximum d. h. dem Beginn der instabilen [[Rissausbreitung]] werden verstärkte akustische Aktivitäten registriert, die partiell auch dem Bereich der Rissverzögerung zuordenbar sind. Die im [[Prüfkörper]] gespeicherte elastische Energie wird somit während der [[Rissausbreitung]] in mechanische und akustische Arbeit umgesetzt. Der zeitliche Beginn der [[Schallemission]]en wird deutlich vor F<sub>gy</sub> registriert. Die '''Wavelet-Transformation''' (siehe [[Frequenzanalyse]]) der während des Versuchs aufgezeichneten [[Schallemission]]en lässt zu den verschiedenen Zeitpunkten unterschiedliche Frequenzbereiche erkennen. Dies ist im '''Bild 3a–b''' für den Zeitpunkt bei 0,26 ms durch die Darstellung der Frequenzcharakteristik in einem engeren Zeitfenster verdeutlicht, woraus drei Frequenzbereiche (Δf<sub>1</sub> bis Δf<sub>3</sub>) abgeleitet werden konnten. Der Frequenzbereich Δf<sub>1</sub> tritt auch beim [[Bruch]] des Prüfkörpers auf. Eine konkrete Zuordnung der auftretenden [[Deformationsmechanismen\|Schädigungsmechanismen]] zu den Frequenzbereichen bedingt eine Validierung, wie sie z. B. durch die Kopplung des in-situ-Zugversuchs an [[Kerbeinbringung\|gekerbten]] [[Prüfkörper]]n im [[Umgebungs-REM]] (ESEM) durchgeführt werden kann.

	[[Datei:IKBV_SEA_3.JPG]]		[[Datei:IKBV_SEA_3.JPG]]
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	Um den ersten Zeitpunkt der auftretenden [[Schallemission]]en genauer zu definieren und eine [[Mikroschädigungsgrenze\|Schädigung]] nachzuweisen, wurde zusätzlich die [[IKBV Stopp-Block-Methode\|Stopp-Block-Methode]] angewendet. Dabei wird der Pendelhammer nach einer definierten Durchbiegung des Prüfkörpers durch einen Metallblock abgefangen [7]. Die Abstumpfung der ursprünglichen [[Riss]]spitze infolge [[Plastische Deformation\|plastischer Verformung]] ist dabei als beginnende Werkstoffschädigung zu verstehen. Die [[Plastische Deformation\|plastische Verformung]] ist auf der [[Bruchfläche]] als [[Stretchzone]] mit der Stretchzonenhöhe (SZH) und Stretchzonenweite (SZW) gekennzeichnet. Aufgrund der durch die Glasfasern dominierten [[Bruchfläche]] und der daraus resultierenden Problematik der Erkennung der SZH bzw. SZW diente die Aufzeichnung der Schallemissionscharakteristik als indirekter Nachweis, das durch die '''Abstumpfung der Rissspitze''' (siehe auch: [[Rissöffnung]], [[Stretchzone]] und [[in-situ-Zugversuch im ESEM mit SEA]]) und den beginnenden stabilen Rissfortschritt [[Schallemission]]en induziert werden. Als Referenz für F<sub>max</sub> und f<sub>max</sub> sowie zur Beurteilung des Habitus der Diagramme diente das F-t- und U-t-Diagramm eines vollständig gebrochenen Prüfkörpers. Im Anschluss wurden mit Hilfe des Stopp-Blocks definierte Prüfkörperdurchbiegungen eingestellt und simultan die [[Schallemission]]en aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in '''Bild 4a–d''' dargestellt. Die Betrachtung der funktionalen Zusammenhänge bestätigt die bisher für PP/20 diskutierten Ergebnisse. So werden sowohl vor dem Übergang vom elastischen zum elastisch-plastischen Werkstoffverhalten Schädigungen mittels [[Schallemissionsanalyse\|SEA]] detektiert, als auch beim [[Bruch]] des Prüfkörpers, was in '''Bild 4a–b''' zu erkennen ist. Durch die Begrenzung der Durchbiegung konnte gezeigt werden, dass die [[Akustische Emission\|akustischen Emissionen]] durch Schädigungsprozesse beim Abstumpfen der Rissspitze hervorgerufen werden.<br>		Um den ersten Zeitpunkt der auftretenden [[Schallemission]]en genauer zu definieren und eine [[Mikroschädigungsgrenze\|Schädigung]] nachzuweisen, wurde zusätzlich die [[IKBV Stopp-Block-Methode\|Stopp-Block-Methode]] angewendet. Dabei wird der Pendelhammer nach einer definierten Durchbiegung des Prüfkörpers durch einen Metallblock abgefangen [7]. Die Abstumpfung der ursprünglichen [[Riss]]spitze infolge [[Plastische Deformation\|plastischer Verformung]] ist dabei als beginnende Werkstoffschädigung zu verstehen. Die [[Plastische Deformation\|plastische Verformung]] ist auf der [[Bruchfläche]] als [[Stretchzone]] mit der Stretchzonenhöhe (SZH) und Stretchzonenweite (SZW) gekennzeichnet. Aufgrund der durch die Glasfasern dominierten [[Bruchfläche]] und der daraus resultierenden Problematik der Erkennung der SZH bzw. SZW diente die Aufzeichnung der Schallemissionscharakteristik als indirekter Nachweis, das durch die '''Abstumpfung der Rissspitze''' (siehe auch: [[Rissöffnung]], [[Stretchzone]] und [[in-situ-Zugversuch im ESEM mit SEA]]) und den beginnenden stabilen Rissfortschritt [[Schallemission]]en induziert werden. Als Referenz für F<sub>max</sub> und f<sub>max</sub> sowie zur Beurteilung des Habitus der Diagramme diente das F-t- und U-t-Diagramm eines vollständig gebrochenen Prüfkörpers. Im Anschluss wurden mit Hilfe des Stopp-Blocks definierte Prüfkörperdurchbiegungen eingestellt und simultan die [[Schallemission]]en aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in '''Bild 4a–d''' dargestellt. Die Betrachtung der funktionalen Zusammenhänge bestätigt die bisher für PP/20 diskutierten Ergebnisse. So werden sowohl vor dem Übergang vom elastischen zum elastisch-plastischen Werkstoffverhalten Schädigungen mittels [[Schallemissionsanalyse\|SEA]] detektiert, als auch beim [[Bruch]] des Prüfkörpers, was in '''Bild 4a–b''' zu erkennen ist. Durch die Begrenzung der Durchbiegung konnte gezeigt werden, dass die [[Akustische Emission\|akustischen Emissionen]] durch Schädigungsprozesse beim Abstumpfen der Rissspitze hervorgerufen werden.<br>
	Für das PP/20 konnte eine sehr gute Anbindung der Fasern und damit eine Lastübertragung der Fasern in der PP-Matrix festgestellt werden (siehe [[Faser-Matrix-Haftung]]). Aufgrund der Spannungskonzentration im Kerbgrund und begünstigt durch eine mikrostrukturelle Schädigung beim [[Kerbeinbringung\|Einbringen]] der [[Kerb]]en mittels Metallklinge können Schallemissionen vor Erreichen von F<sub>gy</sub> induziert werden, d. h. vor dem Übergang vom elastischen zum elastisch-plastischen Werkstoffverhalten. Im weiteren Schädigungsverlauf werden erst am Punkt der instabilen [[Rissausbreitung]], d. h. durch die Werkstofftrennung [[Schallemission]]en aufgezeichnet. Die während der Phase des stabilen Rissfortschritts zugeführte Energie wird offensichtlich verbraucht und erst bei der instabilen [[Rissausbreitung]] erfolgt eine Freisetzung der im [[Prüfkörper]] gespeicherten elastischen Energie.		Für das PP/20 konnte eine sehr gute Anbindung der Fasern und damit eine Lastübertragung der Fasern in der PP-Matrix festgestellt werden (siehe [[Faser-Matrix-Haftung]]). Aufgrund der Spannungskonzentration im Kerbgrund und begünstigt durch eine mikrostrukturelle Schädigung beim [[Kerbeinbringung\|Einbringen]] der [[Kerb]]en mittels Metallklinge können Schallemissionen vor Erreichen von F<sub>gy</sub> induziert werden, d. h. vor dem Übergang vom elastischen zum [[IKBV Nichtlineares Werkstoffverhalten\|elastisch-plastischen Werkstoffverhalten]]. Im weiteren Schädigungsverlauf werden erst am Punkt der instabilen [[Rissausbreitung]], d. h. durch die Werkstofftrennung [[Schallemission]]en aufgezeichnet. Die während der Phase des stabilen Rissfortschritts zugeführte Energie wird offensichtlich verbraucht und erst bei der instabilen [[Rissausbreitung]] erfolgt eine Freisetzung der im [[Prüfkörper]] gespeicherten elastischen Energie.

	[[Datei:IKBV_SEA_4.JPG]]		[[Datei:IKBV_SEA_4.JPG]]
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	\|Bierögel, C.: Zur Problematik der Schallemissionsanalyse an verstärkten Thermo- und Duroplasten. Dissertation, Technische Hochschule Carl Schorlemmer Leuna-Merseburg (1983)		\|[[Bierögel,_Christian\|Bierögel, C.]]: Zur Problematik der Schallemissionsanalyse an verstärkten Thermo- und Duroplasten. Dissertation, Technische Hochschule Carl Schorlemmer Leuna-Merseburg (1983)
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	\|[2]		\|[2]
	\|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 529–545 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 529–545 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
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	\|Oluschinski, A., Schoßig, M., Bierögel, C., Grellmann, W.: winIKBV, Polymer Service GmbH, Merseburg (2009-14)		\|Oluschinski, A., Schoßig, M., Bierögel, C., Grellmann, W.: [[winIKBV]], Polymer Service GmbH, Merseburg (2009-14)
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Reincke am 18. Dezember 2017 um 09:58 Uhr

2017-12-18T09:58:10Z

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	\|[12]		\|[12]
	\|Schoßig, M., Zankel, A., Bierögel, C., Pölt, P., Grellmann, W.: Acoustic Emission Analysis for Assessment of Damage Kinetics of Short-glass Fibre-reinforced Thermoplastics – ESEM Investigations and Instrumented Charpy Impact Test. In: Grellmann, W., Langer, B. (Eds.): Deformation and Fracture Behaviour of Polymer Materials. Springer-Verlag, Berlin (2017) 126–149 (ISBN 978-3-319-41877-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 19)		\|Schoßig, M., Zankel, A., Bierögel, C., Pölt, P., Grellmann, W.: Acoustic Emission Analysis for Assessment of Damage Kinetics of Short-glass Fibre-reinforced Thermoplastics – ESEM Investigations and Instrumented Charpy Impact Test. In: Grellmann, W., Langer, B. (Eds.): Deformation and Fracture Behaviour of Polymer Materials. Springer-Verlag, Berlin (2017) 126–149 (ISBN 978-3-319-41877-3; e-Book: ISBN 978-3-319-41879-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 19)
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	[[Kategorie:Bruchmechanik]]		[[Kategorie:Bruchmechanik]]
			[[Kategorie:Hybride Methoden]]
	[[Kategorie:Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]		[[Kategorie:Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]]

Oluschinski am 10. November 2017 um 10:37 Uhr

2017-11-10T10:37:22Z

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	\|Schoßig, M., Zankel, A., Bierögel, C., Pölt, P., Grellmann, W.: Acoustic Emission Analysis for Assessment of Damage Kinetics of Short-glass Fibre-reinforced Thermoplastics – ESEM Investigations and Instrumented Charpy Impact Test. In: Grellmann, W., Langer, B. (Eds.): Deformation and Fracture Behaviour of Polymer Materials. Springer-Verlag, Berlin (2017) 126–149 (ISBN 978-3-319-~~41879~~-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 19)		\|Schoßig, M., Zankel, A., Bierögel, C., Pölt, P., Grellmann, W.: Acoustic Emission Analysis for Assessment of Damage Kinetics of Short-glass Fibre-reinforced Thermoplastics – ESEM Investigations and Instrumented Charpy Impact Test. In: Grellmann, W., Langer, B. (Eds.): Deformation and Fracture Behaviour of Polymer Materials. Springer-Verlag, Berlin (2017) 126–149 (ISBN 978-3-319-41877-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 19)
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	[[Kategorie:Bruchmechanik]]		[[Kategorie:Bruchmechanik]]
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2017-08-14T11:20:42Z

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IKBV mit SEA

==Kopplung des instrumentierten Kerbschlagbiegeversuchs mit der schädigungssensitiven Schallemissionsanalyse==

===Einleitung===

Eine Grundvoraussetzung für die gezielte Weiterentwicklung von [[Kurzfaserverstärkte Verbundwerkstoffe|kurzfaserverstärkten Verbundwerkstoffen]] ist die Kenntnis der [[festigkeit]]s- und verformungsbestimmten [[Deformationsmechanismen|Deformations]]- und [[Bruchmodell faserverstärkte Kunststoffe|Bruchmechanismen]]. Entscheidend für die Verbundeigenschaften sind aus werkstoffseitiger Sicht die folgenden Aspekte:

* Einfluss der Matrixeigenschaften (z. B. Molekulargewicht, [[Kristallinität|Kristallinitätsgrad]]),
* Einfluss der Fasern (z. B. [[Veraschungsmethode|Faseranteil]], [[Faserorientierung|Orientierung]], Verteilung und Geometrie) und
* Wirkung von Modifikatoren (z. B. Stabilisatoren, Schlagzähigkeitsmodifikatoren, und [[Faser-Matrix-Haftung|Faser-Matrix-Haftvermittler]]).

Zur Optimierung dieser komplexen Einflussgrößen steht eine Palette von Zusatzstoffen zur Verfügung, für die ein exaktes Wissen über die Beeinflussung der Wechselwirkung zwischen Matrix und Faser fehlt. Hieraus leitet sich unmittelbar die Notwendigkeit ab, glasfaserverstärkte Verbundwerkstoffe unter dem Aspekt der vollständigen Ausnutzung der Werkstoffeigenschaften hinsichtlich ihrer Anwendungsgrenzen mit modernen [[Kunststoffdiagnostik|diagnostischen Methoden]] zu bewerten, die eine erhöhte Werkstoffinformation gegenüber konventionellen Prüfverfahren liefern. Durch eine Kombination mechanischer bzw. bruchmechanischer mit [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)|zerstörungsfreien Prüfmethoden]] ist es möglich, ein vertieftes Verständnis des Werkstoffverhaltens zu erreichen. So kann beispielsweise die Veränderung der [[Phasengrenzfläche|Grenzfläche]] zwischen [[Faser-Matrix-Haftung|Faser und Matrix]], die zu einer Variation der [[Deformationsmechanismen|Schädigungsmechanismen]] bei mechanischer [[Beanspruchung]] führen kann, durch eine Kopplung des [[Zugversuch]]es mit der [[Schallemissionsanalyse]] als eine [[Hybride Methoden|hybride Methode]] der [[Kunststoffdiagnostik]] indirekt nachgewiesen werden. Die [[Schallemissionsanalyse]] als quasizerstörungsfreie Prüfmethode ermöglicht prinzipiell die Bewertung der Schädigungskinetik [[Faserverstärkte Kunststoffe|faserverstärkter Kunststoffe]] (siehe auch [[Bruchverhalten]]). Darüber hinaus ist es mit Hilfe der [[Frequenzanalyse]] der aufgezeichneten [[Schallemission]]en möglich, die auftretenden [[Deformationsmechanismen|Schädigungsmechanismen]] mit charakteristischen Frequenzbereichen zu korrelieren [1–4]. 
Voraussetzung für eine zuverlässige Anwendung dieser Verfahren ist eine vorherige an Modellwerkstoffen oder mit in-situ Prüfmethoden (siehe [[Hybride Methoden]] der [[Kunststoffdiagnostik]]) durchgeführte Validierung. Bei der [[Schallemissionsanalyse]] wird der Umstand ausgenutzt, dass die durch die plötzliche Freisetzung von im Werkstoff gespeicherter elastischer Energie generierten [[Schallemission]]en in einen direkten Bezug zu den zugrundeliegenden Ursachen stehen und damit eine Zuordnung zu den [[Deformationsmechanismen|Schädigungsmechanismen]] möglich ist.

===Experimentelles===

Es wurde ein mit 20 Masseprozent kurzglasfaserverstärktes Polypropylen ([[Kurzzeichen]]: PP/20) untersucht. Aufgrund des unpolaren Charakters von Polypropylen wurde Maleinsäureanhydrid (MSA) als Haftvermittler zur Optimierung der [[Faser-Matrix-Haftung|Anbindung]] der Fasern an die Matrix verwendet. Kardelky und Schröder wiesen in [5] und [6] nach, das mit Echtblau im Vergleich zu anderen Nukleierungsmitteln für PP/GF-Verbunde bei einem Gehalt von 0,01 Masseprozent das beste mechanische Eigenschaftsniveau erzielt wird. Aus diesem Grund wurde Echtblau als Nukleierungsmittel verwendet. 
Die Bewertung der dominierend instabilen [[Rissausbreitung]] unter schlagartiger [[Beanspruchung]] erfolgte im [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch|IKBV]] bei Raumtemperatur. Die Durchführung des Versuchs sowie die Auswertung der aufgezeichneten Kraft-Zeit-Diagramme (F-t-Diagramme) erfolgte nach der akkreditierten Prüfnorm [[MPK-Prozedur MPK-IKBV|MPK-IKBV „Prüfung von Kunststoffen – Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch –Prozedur zur Ermittlung des Risswiderstandsverhaltens mit dem instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch“]] [7]. Für die Prüfung entsprechend der Norm werden [[Prüfkörper]] mit den Abmessungen 80 x 10 x 4 mm³ (L x W x B) verwendet. Die [[Kerbeinbringung|Einbringung]] der [[Kerb]]en erfolgte mittels einer manuellen Kerbvorrichtung, indem eine Metallklinge (Rasierklinge) unter ständigem Vorschub in den [[Prüfkörper]] hineingedrückt wird. Mit den verwendeten Metallklingen wurde ein [[Kerbempfindlichkeit|Kerbradius]] von 0,3 µm erzeugt und die Kerbtiefe a betrug 2 mm, was einer Ligamentlänge (W–a) von 8 mm und einem Kerbtiefen-Prüfkörperbreiten-Verhältnis (a/W-Verhältnis) von 0,2 entspricht (siehe [[Kerbgeometrie]]). Die Prüfung unter definierten Umgebungsbedingungen (23 °C und 50 % Luftfeuchtigkeit) wurde durch eine 16-stündige Lagerung der Prüfkörper und die [[Normklimate|Raumklimatisierung]] sichergestellt. Die Durchführung des Versuches erfolgte mit einem instrumentierten Pendelschlagwerk (siehe [[Schlagbeanspruchung Pendelschlagwerk]] mit einem Arbeitsinhalt von 4 J bei maximaler Fallhöhe. Die Kraftmessung wird durch an der Hammerfinne angebrachte Halbleiter[[Dehnmessstreifen|dehnmessstreifen]] realisiert, welche in einer WHEATSTONE'schen Brückenschaltung angeordnet sind. Die Wegmessung erfolgte über die doppelte Integration entsprechend dem 2. NEWTON'schen Axiom, indem zunächst die [[Geschwindigkeit]] des Pendelhammers als Funktion der Zeit und nach nochmaliger Integration die Durchbiegung des Prüfkörpers als Funktion der Zeit vorliegt. Die Aufzeichnung der Kraft F erfolgte mit dem Digital-Oszilloskop Yokogawa DL 1620 (YOKOGAWA DEUTSCHLAND GMBH) und die Durchbiegung f wurde aus der Integration der Zeit t erhalten. Zur Aufzeichnung und Auswertung der F-t-Diagramme wurde das hausinterne [[winIKBV]]-Programm [8] verwendet. 
Gemäß der verwendeten Prüfnorm betrug die Stützweite s = 40 mm und die [[Prüfgeschwindigkeit]] v von 1,0 m/s wurde über eine Pendelhammerauslenkung von 40°, entsprechend der Pendelhammerlänge von 220 mm, erreicht. 
Aufgrund der experimentellen Anforderungen beträgt der Kerb–Sensor-Abstand 30 mm bei einer Stützweite von 40 mm. Die Applizierung des akustischen Sensors erfolgte direkt auf dem [[Prüfkörper]] und zur Vermeidung einer einseitigen Einspannung des Prüfkörpers am Widerlager wurde keine Klemme genutzt. Aus diesem Grund musste Bienenwachs als Kopplungsmittel verwendet werden, da nur so ein sicherer Halt des akustischen Sensors sicher gestellt ist. In '''Bild 1''' ist die Versuchsanordnung eines auf dem [[Auflagerabstand|Widerlager]] positionierten [[Prüfkörper]]s mit appliziertem Sensor gezeigt.

{| border="0"
|[[Datei:IKBV_SEA_1a.JPG]]
|
{| border=0
|-valign="top"
|width="25px"|A –
|Instrumentierter Pendelhammer mit 4 J-Arbeitsinhalt beim maximaler Fallhöhe
|-valign="top"
|B –
|Prüfkörper
|-valign="top"
|C –
|applizierter akustischer Sensor mit Bienenwachs als Kopplungsmedium
|}
|}
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Versuchsanordnung bei der Kopplung des [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch|IKBV]] mit der [[Schallemissionsanalyse|SEA]]
|}

Im Ergebnis von durchgeführten Untersuchungen zur Optimierung der [[Frequenzanalyse]] konnte der [[Aufschlagimpuls]] aus dem Messsignal gefiltert werden. 
Zur Durchführung der [[Schallemissionsprüfung|Schallemissionsmessungen]] wurde der verwendete Breitbandsensor vom Typ AE 204A direkt an das Digital-Oszilloskop Yokogawa DL 1620 angeschlossen und über die Trigger der Kraft konnte eine zeitsynchrone Aufzeichnung der schädigungssensitiven [[Schallemission]]en erfolgen. Die Bandbreite des Sensors betrugen 150–650 kHz.

===Beispiel aus der Kunststoffdiagnostik===

''Bewertung der Schädigungskinetik für PP/20''

Im '''Bild 2a–b''' ist die elektrische Ausgangsspannung des akustischen Sensors U sowie das Ergebnis der [[Frequenzanalyse|Wavelet-Transformation]] zusammen mit dem Kraft-Zeit-Diagramm (F-t-Diagramm) für PP/20 dargestellt.

[[Datei:IKBV_SEA_2.JPG]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Aufgezeichnete elektrische Ausgangsspannung U (a) und Darstellung der Frequenzcharakteristik (b) mit dem Kraft-Zeit-Diagramm für PP/20 [9]
|}

Für PP/20 konnte ein elastisch-plastisches Werkstoffverhalten mit instabiler [[Rissausbreitung]] und geringer [[Rissverzögerungsenergie]] ermittelt werden. Dies ist im '''Bild 2a''' durch die lineare Zunahme der Kraft F bis zu Fgy und dem Steilabfall nach Erreichen der Maximalkraft Fmax zu erkennen. Die [[Akustische Emission|akustischen Emissionen]] werden in Abhängigkeit vom [[Veraschungsmethode|Glasfasergehalt]] zu unterschiedlichen Zeitpunkten registriert. Am Kraftmaximum d. h. dem Beginn der instabilen [[Rissausbreitung]] werden verstärkte akustische Aktivitäten registriert werden, die partiell auch dem Bereich der Rissverzögerung zuordenbar sind. Die im [[Prüfkörper]] gespeicherte elastische Energie wird somit während der [[Rissausbreitung]] in mechanische und akustische Arbeit umgesetzt. Der zeitliche Beginn der [[Schallemission]]en wird deutlich vor Fgy registriert. Die '''Wavelet-Transformation''' (siehe [[Frequenzanalyse]]) der während des Versuchs aufgezeichneten [[Schallemission]]en lässt zu den verschiedenen Zeitpunkten unterschiedliche Frequenzbereiche erkennen. Dies ist im '''Bild 3a–b''' für den Zeitpunkt bei 0,26 ms durch die Darstellung der Frequenzcharakteristik in einem engeren Zeitfenster verdeutlicht, woraus drei Frequenzbereiche (Δf1 bis Δf3) abgeleitet werden konnten. Der Frequenzbereich Δf1 tritt auch beim [[Bruch]] des Prüfkörpers auf. Eine konkrete Zuordnung der auftretenden [[Deformationsmechanismen|Schädigungsmechanismen]] zu den Frequenzbereichen bedingt eine Validierung, wie sie im z. B. durch die Kopplung des in-situ-Zugversuchs an [[Kerbeinbringung|gekerbten]] [[Prüfkörper]]n im [[Umgebungs-REM]] (ESEM) durchgeführt werden kann.

[[Datei:IKBV_SEA_3.JPG]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Ergebnis der Wavelet-Transformation (a) und Detailbild am Punkt der [[Mikroschädigungsgrenze|Schädigungsinitiierung]] zur besseren Auswertung der Frequenzbereiche (b) für PP/20 [9]
|}

Um den ersten Zeitpunkt der auftretenden [[Schallemission]]en genauer zu definieren und eine [[Mikroschädigungsgrenze|Schädigung]] nachzuweisen, wurde zusätzlich die [[IKBV Stopp-Block-Methode|Stopp-Block-Methode]] angewendet. Dabei wird der Pendelhammer nach einer definierten Durchbiegung des Prüfkörpers durch einen Metallblock abgefangen [7]. Die Abstumpfung der ursprünglichen [[Riss]]spitze infolge [[Plastische Deformation|plastischer Verformung]] ist dabei als beginnende Werkstoffschädigung zu verstehen. Die [[Plastische Deformation|plastische Verformung]] ist auf der [[Bruchfläche]] als [[Stretchzone]] mit der Stretchzonenhöhe (SZH) und Stretchzonenweite (SZW) gekennzeichnet. Aufgrund der durch die Glasfasern dominierten [[Bruchfläche]] und der daraus resultierenden Problematik der Erkennung der SZH bzw. SZW diente die Aufzeichnung der Schallemissionscharakteristik als indirekter Nachweis, das durch die '''Abstumpfung der Rissspitze''' (siehe auch: [[Rissöffnung]], [[Stretchzone]] und [[in-situ-Zugversuch im ESEM mit SEA]]) und den beginnenden stabilen Rissfortschritt [[Schallemission]]en induziert werden. Als Referenz für Fmax und fmax sowie zur Beurteilung des Habitus der Diagramme diente das F-t- und U-t-Diagramm eines vollständig gebrochenen Prüfkörpers. Im Anschluss wurden mit Hilfe des Stopp-Blocks definierte Prüfkörperdurchbiegungen eingestellt und simultan die [[Schallemission]]en aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in '''Bild 4a–d''' dargestellt. Die Betrachtung der funktionalen Zusammenhänge bestätigt die bisher für PP/20 diskutierten Ergebnisse. So werden sowohl vor dem Übergang vom elastischen zum elastisch-plastischen Werkstoffverhalten Schädigungen mittels [[Schallemissionsanalyse|SEA]] detektiert, als auch beim [[Bruch]] des Prüfkörpers, was in '''Bild 4a–b''' zu erkennen ist. Durch die Begrenzung der Durchbiegung konnte gezeigt werden, dass die [[Akustische Emission|akustischen Emissionen]] durch Schädigungsprozesse beim Abstumpfen der Rissspitze hervorgerufen werden. 
Für das PP/20 konnte eine sehr gute Anbindung der Fasern und damit eine Lastübertragung der Fasern in der PP-Matrix festgestellt werden (siehe [[Faser-Matrix-Haftung]]). Aufgrund der Spannungskonzentration im Kerbgrund und begünstigt durch eine mikrostrukturelle Schädigung beim [[Kerbeinbringung|Einbringen]] der [[Kerb]]en mittels Metallklinge können Schallemissionen vor Erreichen von Fgy induziert werden, d. h. vor dem Übergang vom elastischen zum elastisch-plastischen Werkstoffverhalten. Im weiteren Schädigungsverlauf werden erst am Punkt der instabilen [[Rissausbreitung]], d. h. durch die Werkstofftrennung [[Schallemission]]en aufgezeichnet. Die während der Phase des stabilen Rissfortschritts zugeführte Energie wird offensichtlich verbraucht und erst bei der instabilen [[Rissausbreitung]] erfolgt eine Freisetzung der im [[Prüfkörper]] gespeicherten elastischen Energie.

[[Datei:IKBV_SEA_4.JPG]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px" |U-t- und F-t-Diagramme eines vollständig gebrochenen Prüfkörpers und das Ergebnis der [[Frequenzanalyse|Wavelet-Transformation]] (a, b) sowie das Ergebnis für die Begrenzung der Durchbiegung mit Hilfe des Stopp-Blocks (c, d) für PP/20 [9]
|}

Weitere experimentelle Ergebnisse aus der Dissertation von Schoßig [9] sind für PP-Werkstoffe mit 10 M.-% GF in [10–12] enthalten.

'''Literatur'''
{|
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|[1]
|Bierögel, C.: Zur Problematik der Schallemissionsanalyse an verstärkten Thermo- und Duroplasten. Dissertation, Technische Hochschule Carl Schorlemmer Leuna-Merseburg (1983)
|-valign="top"
|[2]
|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 529–545 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
|-valign="top"
|[3]
|Krietsch, T.: Schallemissionsanalyse struktureller Versagensprozesse in faserverstärkten Polymeren. Dissertation, Technische Universität Berlin (1999)
|-valign="top"
|[4]
|Block, J.: Detektion von Schädigungsgrenzen in kohlenstoffaserverstärkten Kunststoffen mittels Schallemissionsanalyse. Dissertation, Universität Kassel (1988)
|-valign="top"
|[5]
|Kardelky, S.: Einfluss der Nukleierungsmittelart auf die Deformations- und Bruchmechanismen von medial beanspruchten PP/GF-Verbunden. Diplomarbeit, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (2002) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 3-101)
|-valign="top"
|[6]
|Schröder, D.: Kombinierte Wirkung des Faservolumen- und Nukleierungsmittelgehaltes auf das mechanische Eigenschaftsniveau von PP/GF-Verbunden. Diplomarbeit, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (2003) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 3-102)
|-valign="top"
|[7]
|[[MPK-Prozedur MPK-IKBV]] (2016-08): Prüfung von Kunststoffen – Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch: Prozedur zur Ermittlung des Risswiderstandverhaltens aus dem instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch
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|[8]
|Oluschinski, A., Schoßig, M., Bierögel, C., Grellmann, W.: winIKBV, Polymer Service GmbH, Merseburg (2009-14)
|-valign="top"
|[9]
|Schoßig, M.: Schädigungsmechanismen in faserverstärkten Kunststoffen – Quasistatische und dynamische Untersuchungen. Vieweg+Teubner / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden (2010), (siehe auch [[AMK-Büchersammlung]] unter B1–21)
|-valign="top"
|[10]
|Schoßig, M., Bierögel, C., Grellmann, W.: Simultane Aufzeichnung der schädigungssensitiven Schallemissionen im IKBV zur Bewertung der Risszähigkeit von kurzglasfaserverstärkten Kunststoffen. In: Grellmann, W. (Hrsg.): Neue Entwicklungen in der Werkstoffprüfung – Herausforderung an die Kennwertermittlung. Tagung "Werkstoffprüfung 2011", 1. und 2. Dezember 2011, Berlin, Tagungsband S. 201–206 (ISBN 978-3-9814516-1-0; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 13)
|-valign="top"
|[11]
|Schoßig, M., Bierögel, C., Grellmann, W.: Assessment of Fracture Behavior under Impact Loading with Simultaneous Recording of Acoustic Emission. Materialprüfung 55 (2013) 2, 84–91
|-valign="top"
|[12]
|Schoßig, M., Zankel, A., Bierögel, C., Pölt, P., Grellmann, W.: Acoustic Emission Analysis for Assessment of Damage Kinetics of Short-glass Fibre-reinforced Thermoplastics – ESEM Investigations and Instrumented Charpy Impact Test. In: Grellmann, W., Langer, B. (Eds.): Deformation and Fracture Behaviour of Polymer Materials. Springer-Verlag, Berlin (2017) 126–149 (ISBN 978-3-319-41879-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 19)
|}

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