Auswertemethode nach Begley und Landes

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Auswertemethode nach Begley und Landes

J-Integral-Auswertungsmethode

Grundannahme der Auswertemethode

Bei der Bestimmung von bruchmechanischen Kennwerten nach dem J-Integral-Konzept werden J-Integral-Auswertemethoden eingesetzt. Der Vorschlag zur Bestimmung von $J_{I}^{BL}$ wurde von Begley und Landes [1] gemacht und basiert auf der Vernachlässigung der Verformung des ungekerbten Prüfkörpers:

$J_{I}^{BL}={\frac {f({\frac {a}{W}})A_{G}}{B(W-a)}}$

Bild 1:

Bestimmung des J-Integrals nach Begley und Landes [1, 2]

Geometriefunktionen und Bestimmungsgleichungen für SENB- und CT-Prüfkörper

Für den Dreipunktbiegeprüfkörper (SENB) gilt die nachstehende Geometriefunktion f(a/W):

f(a/W) = 2 für a/W > 0,45

Damit ergibt sich folgende Bestimmungsgleichung für den SENB-Prüfkörper:

$J_{I}^{BL}={\frac {2\ A_{G}}{B(W-a)}}$

Im Fall des Compact Tension (CT)-Prüfkörpers wird folgende Geometriefunktion benutzt:

$f({\frac {a}{W}})=2{\frac {1+\alpha }{1+\alpha ^{2}}}$

mit $\alpha ={\sqrt {({\frac {2a}{W-a}})^{2}+2({\frac {2a}{W-a}})+2-({\frac {2a}{W-a}}+1)}}$

für a/W = 0,5 und f(a/W) = 2,26

Damit ergibt sich folgende Bestimmungsgleichung für den CT-Prüfkörper:

$J_{I}^{BL}={\frac {2,26\ A_{G}}{B(W-a)}}$

Auswerteprozedur

Die experimentelle Vorgehensweise zur Ermittlung von geometrieunabhängigen bruchmechanischen Kennwerten mit Hilfe des instrumentierten Kerbschlagbiegeversuches (IKBV) bei dynamischer Beanspruchung wird in der validierten Prozedur des Prüflabors „Mechanische Prüfung von Kunststoffen“: MPK-Prozedur „MPK-IKBV“ ausführlich erläutert [3].

Literaturhinweise

[1]	Landes, J. D., Begley, J. A.: Test Results from J-Integral-Studies: An Attempt to Established a JIC Testing Procedure. ASTM STP 560 (1974) p. 170–186
[2]	Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 258/259 und S. 271–273 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)
[3]	MPK-Prozedur MPK-IKBV (2016-08): Prüfung von Kunststoffen – Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch: Prozedur zur Ermittlung des Risswiderstandverhaltens aus dem instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch