Biegeversuch Prüfeinflüsse

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Biegeversuch Prüfeinflüsse

In der prüftechnischen Praxis des Biegeversuchs sind teilweise noch sogenannte selbstjustierende Widerlager in Nutzung (Bild 1a). Diese Prüfsysteme funktionieren bei metallischen Werkstoffen, da die entstehenden Kräfte wesentlich größer als bei Kunststoffen sind. Da aber erfahrungsgemäß der Wartungszustand derartiger Einrichtungen erheblichen Einfluss ausübt und eine exakt planparallele Prüfkörperlagerung eher verhindert, können Spannungskomponenten (Bild 1b) entstehen, die in der Berechnung nicht berücksichtigt werden.

Bild 1:

Einfluss von schiefer Biegung und Torsionsmoment auf die Spannungsverteilung

Die sogenannte schiefe Biegung, d. h. Biegung um zwei Achsen des Prüfkörpers kann infolge der resultierenden Fehljustierung der Biegeeinrichtung auftreten und führt somit zu einer erhöhten Werkstoffbeanspruchung. Wie aus dem Bild 1b zu erkennen ist wird im Regelfall gleichzeitig auch eine Torsionskomponete auftreten, die nicht vernachlässigbar ist. Unter dem Aspekt der Überlagerung der verschiedenen Spannungskomponenten z. B. in der Gestaltsänderungshypothese, wird deutlich, dass die Vergleichsspannung die Werkstoffanstrengung beschreibt. Treten nun zusätzliche Spannungen auf, dann bleibt dieser Wert identisch, aber die Wichtung der einzelnen Spannungskomponenten verschiebt sich. Im ungünstigsten Fall wird demzufolge immer eine zu geringe Biegefestigkeit berechnet, da diese nur auf der entstehenden Normalspannung im Querschnitt beruht und die anderen Spannungsanteile (Schubspannung im Biegeversuch) nicht erfasst [1].

Literaturhinweis

[1]	Bierögel, C.: Biegeversuch an Kunststoffen. In: Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 147-158 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)