Bruchmechanische Prüfung
Bruchmechanische Prüfung
siehe auch Bruchmechanik
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 Fallversuch (IFV)
Die Durchführung derartiger Experimente erlaubt die Ermittlung geometrieunabhängiger Werkstoffkennwerte, 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 Fallversuches 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-Doppelscanner, 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 Kenngröße 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.