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Autor Thema:  Bruchdehnung bei Faser-Verbund-Kunststoffen (2363 mal gelesen)
mamü
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Studentin


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Beiträge: 21
Registriert: 29.05.2009

erstellt am: 05. Sep. 2009 10:55    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Guten Tag,

ich würde gerne wissen, wie der Zusammenhang zwischen der Bruchdehnung und dem Faservolumengehalt bei Faser-Verbund-Werkstoffen, in meinem Beispiel GFK, zu erklären ist.
Es ist ja so, dass bei Belastung eines UD-Verbundes (unidirektional) die Bruchdehnung es Laminates der Bruchdehnung der Fasern entspricht. Bei Belastung senkrecht zum Faserverlauf fällt die Bruchdehnung des Laminates weit unter die der Fasern und der Matrix. In der Literatur ist dieser Zusammenhang mit dem Faservolumengehalt erklärt.
Ich kann den Zusammenhang leider nicht so ganz verstehen und es wird auch in keinem Buch näher darauf eingegangen.
Kann mir jemand diesen Zusammenhang erklären?

Vielen Dank im Voraus

------------------
Viele Grüße

mamü

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N.Lesch
Moderator
Dipl. Ing.


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Beiträge: 5089
Registriert: 05.12.2005

WF 4

erstellt am: 05. Sep. 2009 15:45    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für mamü 10 Unities + Antwort hilfreich

Eine wissenschaftliche Erkärung weiß ich auch nicht. Im Spritzgußbereich nimmt die Sprödigkeit mit dem Glasfasergehalt zu.
Unabhängig von der Richtung, die ist da auch nicht so eindeutig zu bestimmen.
Man stelle sich die Matrix ganz einfach ohne die Faser vor, dann ist es ein ziemlich poröses und spödes Plastikteil.
Entscheidend ist hier sicher die Haftung zwischen Faser und Matrix.

------------------
Klaus           Solid Edge V 19 SP12  Acad LT 2000

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Charly Setter
Moderator





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Beiträge: 11977
Registriert: 28.05.2002

erstellt am: 05. Sep. 2009 18:55    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für mamü 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von mamü:
Bei Belastung senkrecht zum Faserverlauf fällt die Bruchdehnung des Laminates weit unter die der Fasern und der Matrix. In der Literatur ist dieser Zusammenhang mit dem Faservolumengehalt erklärt.



Das ist ja eigentlich auch logisch.

Quer zur Faser tragen diese nicht zur Festigkeit bei, aber der Querschnitt des Grundmaterials wird entsprechend dem Fasergehalt verringert. Bei 50% Fasergehalt ist der Querschnitt des Grundmaterials über den Daumen auch 50% reduziert => ca. 50% veringerte Bruchdehnung.

Nur mal so über den Daumen, ohne "wissenschaftlichen" Hintergrund. Da spielen sicher auch noch wesentlich komplexere Zusammenhänge rein. 

------------------
Der vernünftige Mensch paßt sich der Welt an;
der unvernünftige besteht auf dem Versuch, die Welt sich anzupassen.

Deshalb hängt aller Fortschritt vom unvernünftigen Menschen ab.
(George Bernard Shaw)

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mamü
Mitglied
Studentin


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Beiträge: 21
Registriert: 29.05.2009

erstellt am: 07. Sep. 2009 18:38    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Für alle die es interessiert, ich hab die Lösung.

Bei Belastung in Faserrichtung besteht ja eine Parallelschaltung der E-Moduli.
Durch das Hookesche Gesetz besteht Äquivalenz zwischen Dehung und E-Modul.
Die Gleichung für den E-Modul in Faserrichtung lautet, E=E(Faser)*Faservolumengehalt.
Wobei hier der E-Modul der Matrix vernachlässigt werden kann.
Damit besteht der Zusammenhang zwischen Faservolumengehalt und Bruchdehnung.

------------------
Viele Grüße

mamü

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