close

Anmelden

Neues Passwort anfordern?

Anmeldung mit OpenID

Kriechen faserverstärkter Kunststoffe

EinbettenHerunterladen
negnudnibreveg
KRIECHEN FASERVERSTÄRKTER
KUNSTSTOFFE
Gruppe
Verbundwerkstoffe
Dr. Jörg Hohe | Telefon +49 761 5142-340 | joerg.hohe@iwm.fraunhofer.de
Faserverstärkte Polymere besitzen eine hohe spezifische Stei-
Spannungsniveau (Abbildung 1), die für die Simulation von
figkeit und Festigkeit. Sie werden daher zunehmend im Fahr-
Bauteilen wesentlich ist. Ein modifiziertes Burgers-Modell kann
zeugbau und in der Luftfahrt eingesetzt. Verbundwerkstoffe
die beobachtete Spannungsabhängigkeit mit hoher Genau-
mit thermoplastischer Matrix bieten Kostenvorteile und sind
igkeit abbilden. Darüber hinaus werden am Fraunhofer IWM
daher von besonderem wirtschaftlichem Interesse. In Anwen-
auch mikromechanische Kriechmodelle entwickelt, mit denen
dungen bei erhöhter Temperatur limitiert die Kriechneigung
der Einfluss der Mikrostruktur vorhergesagt werden kann.
der Matrix allerdings oft die zulässige statische Belastung.
Dies ermöglicht eine zielgerichtete Werkstoffoptimierung
Für die Auslegung von Komponenten aus thermoplastischen
unter Berücksichtigung von Faser-, Matrix- und Grenzflä-
Verbundwerkstoffen ist somit die Charakterisierung des
cheneigenschaften sowie der Mikrostruktur (Faseranteil,
Kriechverhaltens dieser Werkstoffe essenziell.
-orientierung und -länge).
Experimentelle Ermittlung des Kriechverhaltens
Dr. Achim Neubrand, Sascha Fliegener
Das zeitabhängige Verhalten faserverstärkter Verbundwerkstoffe kann am Fraunhofer IWM unter Zug, Druck und Biegung experimentell bestimmt werden. Das Langzeitverhalten
wird typischerweise in Retardationsversuchen untersucht, in
Dehnung in relativen Einheiten
0,07
steigendes
Spannungsniveau
denen Werkstoffproben unter kontrollierter Umgebungstemperatur und -feuchte statisch belastet werden (Abbildung 1
0,05
rechts). Die Verformung der Proben wird mit Wegaufnehmern
oder optischen Messverfahren kontinuierlich aufgezeichnet.
0,03
exp. Daten
Modell
Viskoelastische Materialmodellierung
Es existiert eine Vielzahl von viskoelastischen Materialmodellen. Die Auswahl eines geeigneten Modells ist oft nicht trivial.
Basierend auf dem experimentell beobachteten Verhalten
werden am Fraunhofer IWM geeignete Modelle identifiziert
0,01
0
168
Belastungsphase
Zeit in h 336
Entlastungsphase
und wenn nötig modifiziert, um die für die Anwendung entscheidenden Aspekte abbilden zu können. Ein beispielhafter
1 Zugprobe, im schmalsten Bereich 10 mm breit, mit Wegmesssystem
Werkstoff mit thermoplastischer Matrix zeigte im Kriechver-
(rechts), experimentell ermittelte Dehnung (Kriechversuch) bei verschie-
such eine starke Abhängigkeit der zeitlichen Deformation vom
denen, ansteigenden Spannungsniveaus und Anpassung eines nichtlinear
viskoelastischen Materialmodells (links).
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM | Wöhlerstraße 11 | 79108 Freiburg | www.iwm.fraunhofer.de
Seite1/1
Autor
Document
Kategorie
Uncategorized
Seitenansichten
1
Dateigröße
348 KB
Tags
1/--Seiten
melden