Kunststoffe werden heutzutage immer häufiger für Anwendungen eingesetzt, bei denen sie hohen Druckbelastungen standhalten müssen. In diesem Zusammenhang stellt die technisch sichere und wirtschaftlich sinnvolle Dimensionierung aufgrund fehlender Druckkennwerte eine Schwierigkeit dar. Daraus resultiert, dass auf Druck belastete Kunststoffbauteile immer noch mit aus Zugversuchen ermittelten Kennwerten dimensioniert werden. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt daher in der Ermittlung einer Vorgehensweise zur Dimensionierung von Kunststoffbauteilen unter Berücksichtigung sowohl von Zug- als auch von Druckkennwerten, wobei zusätzlich eine Methodik zur messtechnischen Erfassung von Kennwerten unter uniaxialer Druckbelastung für thermoplastische Kunststoffe erarbeitet wird. Die innerhalb dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, dass der bereits für Metalle erfolgreich eingesetzte Kegelstauchversuch auch für thermoplastische Kunststoffe die Ermittlung uniaxialer Kennwerte unter einer Druckbelastung ermöglicht. Ein Vergleich der ermittelten Druckkurven mit ebenfalls gemessenen Zugkurven hat weiterhin ergeben, dass die betrachteten Thermoplaste unter Druckbelastung weitaus höhere Spannungen und Verformungen zulassen als unter Zugbelastung. Ein quantitativer Vergleich von Zug- und Druckkennwerten aus Kurzzeitversuchen hat gezeigt, dass der Quotient aus Druck- zu Zugspannung abhängig ist vom Stauchgrad. Weiterhin konnte nachgewiesen werden, dass dieser Quotient für die betrachteten Thermoplaste weder von der Temperatur noch von der Deformationsgeschwindigkeit abhängt. Dieses Ergebnis führt dazu, dass vorhandene zeit- und temperaturabhängige Spannungs/Dehnungs-Kurven aus Kurzzeitzugversuchen nur unter Kenntnis einer Druckspannungs/Stauchungs-Kurve in die zugehörigen Druckkurven umgerechnet werden können.
Thorsten Krumpholz
Das mechanische Verhalten thermoplastischer Kunststoffe unter Druckbeanspruchung im Hinblick auf eine beanspruchungsgerechte Dimensionierung von Kunststoffbauteilen
1. Auflage
241 Seiten
Paperback
Reihe : IKV
Bandnummer : 168
ISBN : 978-3-86130-508-8
40,40 €