1 - Suter Swiss-Composite Group
1 - Suter Swiss-Composite Group
1 - Suter Swiss-Composite Group
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
Ausg./Ed. 06.09 Änderungen vorbehalten / Modifications reserved<br />
zwischenfaserbruch (zfB)<br />
Beim Zwischenfaserbruch versagt die Einzelschicht wobei die Bruchfläche<br />
durch die gesamte Einzelschicht in Faserrichtung durch die Matrix oder entlang<br />
der Faser / Matrix-Grenzfläche verläuft. Ursache für den Zwischenfaserbruch<br />
sind Zugspannungen quer zur Faserrichtung (s 2 -Spannung) oder Schubspannungen<br />
(t 21 ) die einzeln oder gemeinsam wirken können.<br />
festigkeitskriterien<br />
Die Festigkeiten allein wirkender s 1 , s 2 und t 21 Spannungen können<br />
für unterschiedliche Einzelschichten experimentell ermittelt werden.<br />
Bei mehrachsigen Spannungszuständen führt die Interaktion mehrerer<br />
Beanspruchungen zum Versagen. Hier greift man (wie bei isotropen<br />
Werkstoffen) auf Versagenshypothesen zurück, die das Versagen der<br />
Einzelschicht durch einen mathematischen Zusammenhang zwischen den<br />
gemeinsam wirkenden Beanspruchungen beschreiben.<br />
Als Bruchkörper visualisiert ist der Festigkeitskörper einer Faserverbund-<br />
UD-ES näherungsweise ein langer, dünner Zylinder. Faserbruch (FB) und<br />
Zwischenfaserbruch (ZFB) müssen getrennt untersucht werden. Die<br />
Zylindermantelfläche steht für die Versagensgrenze gemeinsam wirkender<br />
s 2 und t 21 -Spannungen, welche den ZFB verursachen. Die mehr oder weniger<br />
kreisrunden Zylinderenden stellen die Grenzfläche für den Faserbruch dar, der<br />
aufgrund von Normalspannungen in Faserrichtung (s 1 -Spannung) auftritt.<br />
Qualitative Darstellung eines ES-Bruchkörpers und eines Fließkörpers duktiler<br />
Werkstoffe, [MIC °94]<br />
R&G Faserverbundwerkstoffe GmbH • D-71111 Waldenbuch • Phone +49-(0)-180 55 78634* • Fax +49-(0)-180 55 02540-20* • www.r-g.de<br />
*14 Cent pro Minute aus dem Festnetz der T-Com, Mobilfunkpreise können abweichen<br />
Inter-fibre fracture (IFF)<br />
An inter-fibre fracture is the failure of a ply, whereby the fracture face runs<br />
through the matrix in the direction of the fibres over the whole ply, or along<br />
the interface between the fibres and the matrix. Inter-fibre fracture is caused<br />
by tensile stresses acting transversely to the fibres (s 2 stress) or by shear<br />
stresses (t 21 ) that can act singly or in combination.<br />
Zwischenfaserbruch (ZFB) durch Zug oder/und Schub, [MIC °94] Inter-fibre fracture (IFF) caused by tension and / or shear [MIC °94]<br />
FBz / FFt<br />
ZFBz / IFFt<br />
ZFB / IFF<br />
Strength criteria<br />
The strengths of various plies against s 1 , s 2 , and t 21 stresses acting singly<br />
can be determined in experiments. In the case of multiaxial stress states, the<br />
interaction between several applied stresses leads to failure. Just like the<br />
procedure for isotropic materials, we have recourse here to failure hypotheses<br />
that describe the failure of a ply in the form of a mathematical relationship<br />
between the stress effects.<br />
The fracture body in our example represents a unidirectional fibre composite<br />
ply and is approximately a long, thin cylinder. Fibre fracture (FF) and inter-fibre<br />
fracture (IFF) must be investigated separately. The outer cylinder surface<br />
marks the failure zone between combined s 2 and t 21 stresses causing the IFF.<br />
The more or less circular cylinder ends are the limiting surfaces for the fibre<br />
fracture caused by normal stresses acting along the fibres (s 1 stress).<br />
FBd / FFc<br />
anisotrop / anisotropic<br />
inhomogen / inhomogeneous<br />
ZFBs / IFFs<br />
isotrop / isotropic<br />
homogen / homogeneous<br />
Qualitative depiction of a ply fracture body and a flowing body of ductile<br />
materials [MIC °94]<br />
1<br />
2