Risswiderstandskurve – Experimentelle Methoden

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Risswiderstandskurve – Experimentelle Methoden

Zur experimentellen Aufnahme von Risswiderstandskurven bei dynamischer (schlagartiger Beanspruchung) z. B. im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch sind aus der Literatur prinzipiell vier verschiedene Möglichkeiten bekannt:

1. IKBV_Energie-Methode (IKBV-Low-blow-Technik)
2. IKBV_Stützweitenmethode
3. IKBV_Probenlängenmethode
4. IKBV_Stopp-Block-Methode

Die Zielstellung aller Experimentellen Methoden ist die Variation der Risslänge Δa als Basis für die Ermittlung der bruchmechanischen Kenngrößen der Rissinitiierung und Rissausbreitung mit dem Risswiderstandskonzept.

Der Algorithmus zur Aufnahme von R-Kurven zum Beispiel im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch ist bei allen oben aufgeführten Methoden vergleichbar:

• Erzeugung von stabilen Anrissen (Mehrprobentechnik / Einprobentechnik), (Stopp-Block, Low-Blow-, Energie-Methode …)
• Aufnahme von Kraft (F)-Durchbiegungs (f)-Diagrammen
• Erzeugung von Kryobrüchen (Sprödbruchflächen)
• Ermittlung des Betrages der stabilen Rissverlängerung (lichtmikroskopisch)
• Ermittlung von Belastungsparametern aus den F-f-Diagrammen (Bei Bestimmung von J-Werten unter Einbeziehung des Betrages der stabilen Rissverlängerung)
• Graphische Darstellung der R-Kurven
• Auswertung der R-Kurve (Gültigkeitsüberprüfung, Kurvenfitting …)
• Kennwertbestimmung (physikalische oder technische Initiierungswerte: J_i; δ_i; J_0,2; δ_0,2 und JT_J; δT_δ; T_J; T_δ)

Literaturhinweise

• Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Deformation und Bruchverhalten von Kunststoffen. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1998, 525 Seiten, 370 Abbildungen, 44 Tabellen (ISBN 3-540-63671-4; e-Book (2014): ISBN 978-3-642-58766-5; siehe AMK-Büchersammlung unter A 6)
• Grellmann, W., Seidler S. (Eds.): Deformation and Fracture Behaviour of Polymers. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2001, 626 Pages, 447 Illustrations and 51 Tables (ISBN 3-540-41247-6, ISBN 978-3-450-41247-2; siehe AMK-Büchersammlung unter A 7)
• Seidler, S.: Anwendung des Risswiderstandskonzeptes zur Ermittlung strukturbezogener bruchmechanischer Werkstoffkenngrößen bei dynamischer Beanspruchung. VDI-Verlag Düsseldorf, 1998 (ISBN 3-318-323118-2; siehe AMK-Büchersammlung unter B 21
• Grellmann, W., Seidler, S.: Risszähigkeit von Kunststoff-Messungen bei dynamischer Beanspruchung. Materialprüfung 33 (1991) 7-8, S. 213−218