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Scherung in Lagenebene, IPS

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  • Branchenbrosch├╝re: Composites PDF 7 MB

Ziel der Pr├╝fung

  • Scherung in Lagenebene kann im Zugversuch oder bei einer Druckpr├╝fung unter ┬▒ 45┬░ zur Faserrichtung erzeugt werden. Dazu werden die Probek├Ârper aus Platten unter 45┬░ zur Faserrichtung entnommen. 
  • Neben den Zug- und Druckversuchen, die zur Bestimmung der Spannungen, Dehnungen und der Modulwerte in den Hauptspannungsrichtungen eingesetzt werden, spielt die Messung der Schereigenschaften in Lageneben eine herausragende Rolle f├╝r die Charakterisierung eines Faserverbundwerkstoffs.
  • Gemessen werden Schubdehnung ╬│ 12, Schubspannung ¤ä 12 und der Schubmodul G 12.
  • Da das Verfahren keine sehr hohen Anforderungen an die Probenvorbereitung stellt und ├Ąhnlich dem Zugversuch auf einer Pr├╝fmaschine realisiert werden kann, eignet es sich sowohl f├╝r die Materialcharakterisierung in Forschung und Entwicklung, als auch in der Massenpr├╝fung f├╝r Qualit├Ątssicherungszwecke.

Umsetzung des Pr├╝fverfahrens

Da in einem Zug-Probek├Ârper die unter 45┬░ angeordneten Fasern an den Seitenkanten des Probek├Ârpers enden, entsteht eine Schubverformung entlang der Faserrichtung. Diese Schubverformung kann mit zwei Dehnungsme├čstreifen in 0┬░ und 90┬░ Anordnung, oder einem biaxial messenden L├Ąngen├Ąnderungsaufnehmer ermittelt werden.

Da die Verformung innerhalb der Matrix stattfindet und der Bruch in der Matrix oder im Interface zur Faser liegt, sind die zu messenden Scherspannungen relativ gering. Zugkr├Ąfte von 10 kN werden bei Pr├╝fungen an Normprobek├Ârpern selten ├╝berschritten.

Eine Begrenzung findet das Pr├╝fverfahren bei gr├Â├čeren Dehnungen. Bei zunehmender Verformung kommt es zu einer Winkel├Ąnderung der Fasern, die zu einem systematischen Berechnungsfehler f├╝hrt. Die Normen begrenzen diese Pr├╝fmethode deshalb auf 5% Dehnung.

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