Die mechanischen Eigenschaften nichtlinear viskoelastischer Werkstoffe

In dieser Arbeit befasst sich mit dem Spannungs-Dehnungs-Verhalten nichtlinear viskoelastischer Kunststoffe. Es wird eine Methode dargestellt, die bei unter Nutzung dehnungsgeregelter Kurzzeitzugversuche die umfassende Erfassung des Werkstoffverhaltens in Abhängigkeit von Zeit, Temperatur und Beanspruchungshöhe erlaubt. Mit Hilfe von Modellbetrachtungen werden Berechnungsvorschriften entwickelt, die eine Simulation des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens nichtlinear viskoelasti¬scher Werkstoffe für beliebige Beanspruchungsfunktionen, also auch für Kriechen, Relaxieren, alternierende und dynamische Beanspruchungen ermöglicht. Durch die Verwendung des Zeit-Temperatur-Verschiebungs-Prinzips gelingt die Simulation des Langzeitverhaltens auf der Grundlage von Kennwerten, die aus Kurzzeitversuchen ermittelt wurden. Schließlich wird aufgezeigt, dass der hier entwickelte Modellierungsansatz - das Deformationsmodell - auch für die Simulation nichtisothermer Beanspruchungszustände eingesetzt werden kann. Die Güte der Simulation wird durch Vergleich mit experimentellen Messungen dargestellt.

Ein weiterer Teil der Arbeit befasst sich mit der Frage des Verhaltens nichtlinear viskoelastischer Kunststoffe unter mehrachsigen Beanspruchungszuständen. Dazu wird eine Übertragung des zunächst für einachige Spannungszustände formulierten Deformationsmodells auf mehrachsige Spannungszustände vorgenommen. Die hiermit simulierten mehrachsigen Spannungszustände werden ebenfalls mit experimentellen Ergebnissen verglichen.

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