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V-Kerb Scherversuche / V-notch Shear tests

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  • Branchenbrosch├╝re: Composites PDF 7 MB

Ziel der Pr├╝fung

Diese Versuchsanordnung wird haupts├Ąchlich zur Charakterisierung von Schereigenschafen in Lagenebene eingesetzt. Theoretisch kann jede der m├Âglichen sechs Scherebenen separat untersucht werden. Allerdings ist die Laminatherstellung f├╝r die Messung von interlaminaren Schereigenschaften sehr aufwendig und wird ├╝blicherweise nicht angewandt.

Die Verfahren eignen sich f├╝r unidirektionale Faserverbunde, sowie f├╝r multidirektional 0┬░/90┬░ Gelege und Gewebe. Laminate mit 45┬░ Lagen k├Ânnen mit dieser Methodik nicht gemessen werden, da die Normal-spannungen in den 45┬░ Lagen sehr hoch w├Ąren und das Ergebnis verf├Ąlschen w├╝rden.

Durch die Kerbe entsteht unter Verformung des Pr├╝f-k├Ârpers eine Schubspannungskonzentration, die schlussendlich zum Bruch f├╝hrt. Entlang dieser Ebene wird die Schubdehnung mit zwei unter ┬▒ 45┬░ ange-ordneten Dehnungsme├čstreifen gemessen. Zwei Auspr├Ągungen des Verfahrens sind genormt.

  • Das Iosipescu Verfahren nach ASTM D 5379 und
  • Das V-Notch Rail Shear Verfahren nach ASTM D 7078

Daneben gibt es weitere Verfahren mit denen die Schereigenschaften in Lagenebene charakterisiert werden k├Ânnen.  

Iosipescu-Verfahren, ASTM D 5379

  • Da der Probek├Ârper relativ klein ist eignet sich dieses Verfahren besonders f├╝r Messungen an unidirektionalen und 0┬░/90┬░ Gelegen bei denen die Faserstruktur relativ fein ist.
  • Das Pr├╝fwerkzeug besteht aus einer festen und einer in L├Ąngsrichtung gef├╝hrten Einspannung ├╝ber die mit einer Pr├╝fmaschine die Verformung eingeleitet wird. Zwischen den Kerben entsteht so unter Druckbelastung eine Zone momentenfreier Schubbelastung.
  • Ergebnisse sind Scherverhalten, 0,2% Scherspannung, max. Scherspannung und Sekanten-Schermodul.

V-notch rail shear Verfahren, ASTM D 7078

  • Bei diesem Verfahren kommt ein im Vergleich zum Iosipescu-Verfahren gr├Â├čerer Probek├Ârper zum Einsatz. Dadurch eignet sich die Methode auch f├╝r Messungen an Laminaten aus gr├Âberem Gewebe.
  • Die Schubverformung wird ├╝ber die zwei Teile des Werkzeugs eingebracht, die w├Ąhrend der Messung in Zugrichtung bewegt werden.Der normativ festgelegte Aufbau des Werkzeugs sieht keine direkte F├╝hrung vor, wie sie im Iosipescu-Verfahren vorhanden ist.
  • Vor der Pr├╝fung muss das Werkzeug mit Hilfe von Einstellelementen exakt ausgerichtet werden.
  • Ergebnisse sind Scherverhalten, 0,2% Scherspannung, max. Scherspannung und der Sekanten-Schermodul.

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