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Statische und dynamische Eigenschaften von Hochleistungsverbundwerkstoffen

Es wurde der Einfluss der Faser-, Matrix- und Grenzschichteigenschaften auf die statischen und dynamischen Eigenschaften und auf das Verhalten bei Schlagbeanspruchung von Hochleistungsverbundwerkstoffen untersucht. Dazu wurden drei verschiedene Matrixsysteme mit einer Glasfaser und zwei Kohlenstofffasern zu neun unterschiedlichen Verbundwerkstoffen kombiniert und deren Verhalten bei Zug-, Druck- und Schubbelastung untersucht. Die Einflüsse der Verbundkomponenten auf die statischen Eigenschaften wurden mit theoretischen Voraussagen verglichen.

Das Verhalten bei Schlagbeanspruchung wurde mit der Delaminationsinitiierungsenergie beschrieben. Mit zunehmender Reinharzdehnung kann der Verbund mehr Energie aufnehmen, bis Delaminationen entstehen. Zur Bestimmung der dynamischen Eigenschaften wurden Laststeigerungs- und Dauerschwingversuche mit dem Hysteresis-Messverfahren durchgeführt. Als besonders geeignetes Kriterium zu Detektierung von Werkstoffschädigungen bei Kreuzverbunden hat sich der dynamische Elastizitätsmodul erwiesen. Er sinkt im Laststeigerungsversuch bei Glasfaserlaminaten mit der Ausbildung von Querrissen ab und steigt bei Kohlenstofffaserlaminaten an.

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 Franz Orth

Franz Orth
Lehrstuhl für Kunststofftechnik (LKT)
Universität Erlangen-Nürnberg

Informationen

Freie Schlagwörter: Grenzschicht, Zug-, Druck- und Scherversuch, Delamination, Schlagbeanspruchung, statische und dynamische Belastung, Glas- und Kohlenstofffasern
Institut / Lehrstuhl: Technische Fakultät der Universität Erlangen-Nürnberg
Sprache: Deutsch
Fachgutachter: Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Gottfried W. Ehrenstein (Betreuer), Prof. Dr.-Ing. Manfred Neitzel, Prof. Dr.-Ing. Josef Kabelka
Erscheinungsjahr: 1992
Anbieter: Wissenschaftlicher Arbeitskreis Kunststofftechnik (WAK) / Kunststoffe.de

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