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Zur Erhöhung der Belastbarkeit von Bauteilen aus Faser-Kunststoff-Verbunden durch gezielt eingebrachte Eigenspannungen

Die Entwicklung von hoch belastbaren Faserkunststoffverbund-Strukturen wird häufig durch die Tatsache erschwert, dass unidirektionale Schichten eine geringe Festigkeit bei Quer- oder Scherbelastung aufweisen. Thermisch eingebrachte Eigenspannung verringert zudem diese geringe Festigkeit noch weiter. Diese negativen Einflüsse können kompensiert werden, indem man zusätzliche Eigenspannung unter ungekehrten Vorzeichen in die Materialschicht einbringt. Zwei Prozesse zur Einbringung nützlicher Eigenspannung werden in der Arbeit erläutert. Die Berechnung des Spannungszustands kann durch die klassische Laminattheorie erfolgen. Tests an Druckrohren und Druckbehältern zeigen eine dramatische Verbesserung der Anrisszähigkeit. Weitergehende Tests zeigen, dass diese nützliche Eigenspannung im Laminat verbleibt, und über viele Jahre ihre Funktion erfüllen wird.

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 Helmut Schürmann

Helmut Schürmann
Faserverbundtechnik/Konstruktionstechnik
Universität - Gesamthochschule Kassel

Informationen

Freie Schlagwörter: Faserkunststoffverbunde - gezieltes Einbringen von Eigenspannung - Erhöhung der Rißbildungsgrenzen - Festigkeit quer zur Faserrichtung - Zwischenfaserbruch - Langzeitverhalten - Druckrohre - Druckbehälter
Institut / Lehrstuhl: Fachbereich Maschinenbau der Universität - Gesamthochschule Kassel
Sprache: Deutsch
Fachgutachter: Prof. Dr.-Ing. A. Puck (Betreuer), Prof. Dr.-Ing. O. T. Bruhns
Erscheinungsjahr: 1986
Anbieter: Wissenschaftlicher Arbeitskreis Kunststofftechnik (WAK) / Kunststoffe.de

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