Bruchmechanische Prüfung: Unterschied zwischen den Versionen
| (2 dazwischenliegende Versionen von einem anderen Benutzer werden nicht angezeigt) | |||
| Zeile 5: | Zeile 5: | ||
__FORCETOC__ | __FORCETOC__ | ||
==Allgemeines== | ==Allgemeines== | ||
| − | Zur Ermittlung bruchmechanischer [[Kennwert]]e für [[Kunststoffe]] und [[Elastomere]] können unterschiedliche experimentelle Verfahren angewendet werden. Von hoher Bedeutung ist hier die [[Prüfgeschwindigkeit|Beanspruchungsgeschwindigkeit]] bzw. die Art der [[Beanspruchung]] (Belastung), weshalb hier in schlagartige, die [[Quasistatische Prüfverfahren|quasistatische]] und die zyklische Prüfverfahren untergliedert wird. | + | Zur Ermittlung bruchmechanischer [[Kennwert]]e für [[Kunststoffe]] und [[Elastomere]] können unterschiedliche experimentelle Verfahren angewendet werden. Von hoher Bedeutung ist hier die [[Prüfgeschwindigkeit|Beanspruchungsgeschwindigkeit]] bzw. die Art der [[Beanspruchung]] (Belastung), weshalb hier in [[Schlagbeanspruchung Kunststoffe|schlagartige]], die [[Quasistatische Prüfverfahren|quasistatische]] und die [[Ermüdung|zyklische]] Prüfverfahren untergliedert wird. |
==Schlagartige Prüfung== | ==Schlagartige Prüfung== | ||
| Zeile 11: | Zeile 11: | ||
* [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch|instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]] (IKBV) | * [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch|instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]] (IKBV) | ||
* [[instrumentierter Kerbschlagzugversuch]] (IKZV) | * [[instrumentierter Kerbschlagzugversuch]] (IKZV) | ||
| − | * [[ | + | * [[Instrumentierter Durchstoßversuch|Instrumentierter Durchstoßversuch (Instrumentierter Fallbolzenversuch (IFV))]] |
| − | |||
Die Durchführung derartiger Experimente erlaubt die Ermittlung geometrieunabhängiger [[Werkstoffkennwert]]e (siehe auch [[Geometriekriterium]]), die sensitiv auf strukturelle Änderungen im Werkstoff reagieren. Aus diesem Grund finden bruchmechanische [[Werkstoffkenngröße|Kenngrößen]] häufig Anwendung bei Fragen der Werkstoffentwicklung und -optimierung. | Die Durchführung derartiger Experimente erlaubt die Ermittlung geometrieunabhängiger [[Werkstoffkennwert]]e (siehe auch [[Geometriekriterium]]), die sensitiv auf strukturelle Änderungen im Werkstoff reagieren. Aus diesem Grund finden bruchmechanische [[Werkstoffkenngröße|Kenngrößen]] häufig Anwendung bei Fragen der Werkstoffentwicklung und -optimierung. | ||
| − | Die Durchführung des [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch|instrumentierten Kerbschlagbiegeversuches]] und des [[instrumentierter | + | Die Durchführung des [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch|instrumentierten Kerbschlagbiegeversuches]] und des [[instrumentierter Durchstoßversuch|instrumentierten Durchstoßversuches]] ist auch unter Temperaturbeanspruchung möglich, was z. B. bezüglich der Festlegung von Werkstoffeinsatzgrenzen über die Ermittlung von [[Spröd-Zäh-Übergangstemperatur]]en von großer praktischer Bedeutung ist.<br> |
==Statische bruchmechanische Prüfung== | ==Statische bruchmechanische Prüfung== | ||
| Zeile 25: | Zeile 24: | ||
Zur quantitativen Beschreibung des Zusammenhanges zwischen der Rissausbreitungsgeschwindigkeit da/dN und der Änderung der bruchmechanischen Kenngrößen ΔJ, ΔK oder ΔT werden Verfahren angewendet, bei denen metallklingengekerbte [[Prüfkörper für bruchmechanische Prüfungen|Prüfkörper]] einer zyklischen Beanspruchung unterworfen werden. Die Form dieser [[Beanspruchung]] (harmonisch, stochastisch...) hängt z. B. vom Einsatz des Werkstoffes ab. Um beispielsweise einen Reifenwerkstoff praxisnah zu charakterisieren, werden hochfrequente [[Beanspruchung]]en aufgebracht, denen noch zusätzlich ein Puls nach einem definierten Zeitabstand überlagert wird. | Zur quantitativen Beschreibung des Zusammenhanges zwischen der Rissausbreitungsgeschwindigkeit da/dN und der Änderung der bruchmechanischen Kenngrößen ΔJ, ΔK oder ΔT werden Verfahren angewendet, bei denen metallklingengekerbte [[Prüfkörper für bruchmechanische Prüfungen|Prüfkörper]] einer zyklischen Beanspruchung unterworfen werden. Die Form dieser [[Beanspruchung]] (harmonisch, stochastisch...) hängt z. B. vom Einsatz des Werkstoffes ab. Um beispielsweise einen Reifenwerkstoff praxisnah zu charakterisieren, werden hochfrequente [[Beanspruchung]]en aufgebracht, denen noch zusätzlich ein Puls nach einem definierten Zeitabstand überlagert wird. | ||
| + | |||
| + | Eine umfassende Literaturanalyse zu bruchmechanischen Kennwerten für [[Kunststoffe]] und [[Prüfung von Verbundwerkstoffen|Faserverstärkte Verbundwerkstoffe]] unter [[Schlagbeanspruchung Kunststoffe|schlagartiger]], [[Quasistatische Prüfverfahren|quasistatischer]] und [[Ermüdung|zyklischer]] Beanspruchung ist in dem Landolt-Börnstein. Band VIII/6A3 (siehe Literaturhinweise) enthalten. | ||
| + | |||
| + | '''Literaturhinweise''' | ||
| + | |||
| + | [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]]: Mechanical and Thermomechanical Properties of Polymers. Landolt-Börnstein. Volume Band VIII/6A3, Springer Verlag, Berlin (2014), (ISBN 978-3-642-55165-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 16) | ||
[[Kategorie:Bruchmechanik]] | [[Kategorie:Bruchmechanik]] | ||
[[Kategorie:Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]] | [[Kategorie:Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch]] | ||
Aktuelle Version vom 28. November 2022, 08:19 Uhr
| Ein Service der |
|---|
|
| Polymer Service GmbH Merseburg |
| Tel.: +49 3461 30889-50 E-Mail: info@psm-merseburg.de Web: https://www.psm-merseburg.de |
| Unser Weiterbildungsangebot: https://www.psm-merseburg.de/weiterbildung |
| PSM bei Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Polymer Service Merseburg |
Bruchmechanische Prüfung
siehe auch Bruchmechanik
Allgemeines
Zur Ermittlung bruchmechanischer Kennwerte für Kunststoffe und Elastomere können unterschiedliche experimentelle Verfahren angewendet werden. Von hoher Bedeutung ist hier die Beanspruchungsgeschwindigkeit bzw. die Art der Beanspruchung (Belastung), weshalb hier in schlagartige, die quasistatische und die zyklische Prüfverfahren untergliedert wird.
Schlagartige Prüfung
- instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch (IKBV)
- instrumentierter Kerbschlagzugversuch (IKZV)
- Instrumentierter Durchstoßversuch (Instrumentierter Fallbolzenversuch (IFV))
Die Durchführung derartiger Experimente erlaubt die Ermittlung geometrieunabhängiger Werkstoffkennwerte (siehe auch Geometriekriterium), die sensitiv auf strukturelle Änderungen im Werkstoff reagieren. Aus diesem Grund finden bruchmechanische Kenngrößen häufig Anwendung bei Fragen der Werkstoffentwicklung und -optimierung.
Die Durchführung des instrumentierten Kerbschlagbiegeversuches und des instrumentierten Durchstoßversuches ist auch unter Temperaturbeanspruchung möglich, was z. B. bezüglich der Festlegung von Werkstoffeinsatzgrenzen über die Ermittlung von Spröd-Zäh-Übergangstemperaturen von großer praktischer Bedeutung ist.
Statische bruchmechanische Prüfung
Zusatzausstattungen wie z. B. Laser-Doppel-Scanner, COD-Technik, Mixed-Mode, optische Dehnfeldmessung ermöglichen die Durchführung quasistatischer Bruchmechanik-Versuche mit handelsüblichen Universalprüfmaschinen.
Prüfung des Ermüdungsbruchverhaltens
Zur quantitativen Beschreibung des Zusammenhanges zwischen der Rissausbreitungsgeschwindigkeit da/dN und der Änderung der bruchmechanischen Kenngrößen ΔJ, ΔK oder ΔT werden Verfahren angewendet, bei denen metallklingengekerbte Prüfkörper einer zyklischen Beanspruchung unterworfen werden. Die Form dieser Beanspruchung (harmonisch, stochastisch...) hängt z. B. vom Einsatz des Werkstoffes ab. Um beispielsweise einen Reifenwerkstoff praxisnah zu charakterisieren, werden hochfrequente Beanspruchungen aufgebracht, denen noch zusätzlich ein Puls nach einem definierten Zeitabstand überlagert wird.
Eine umfassende Literaturanalyse zu bruchmechanischen Kennwerten für Kunststoffe und Faserverstärkte Verbundwerkstoffe unter schlagartiger, quasistatischer und zyklischer Beanspruchung ist in dem Landolt-Börnstein. Band VIII/6A3 (siehe Literaturhinweise) enthalten.
Literaturhinweise
Grellmann, W., Seidler, S.: Mechanical and Thermomechanical Properties of Polymers. Landolt-Börnstein. Volume Band VIII/6A3, Springer Verlag, Berlin (2014), (ISBN 978-3-642-55165-9; siehe AMK-Büchersammlung unter A 16)