ISSN:
1432-0681
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Summary As notches represent the most relevant sites of failure in a construction, a calculation of the stress distribution around holes is essential for the design of fibre-reinforced materials. Especially in the case of anisotropic materials the maximal stress concentration factor on the cutout is considerably higher than in conventional isotropic materials. In fibre-reinforced materials the stress distribution around holes is strongly dependent on the degree of anisotropyE ‖/E ⊥ as well as on the notch geometry and load parameters. The plain stress field around a notch of known geometry will be calculated by means of the method of conformal mapping and complex stress functions, based on the mathematical model of an infinite anisotropic plate with various shapes of the aperture. For some standard types of notches and load cases, the stress concentration factor as a function of various construction parameters will be studied for fibre-reinforced materials used in lightweight construction. Particularly, the following construction parameters are considered: Hole geometry, fibre/matrix combination, load cases and directions orientation of fibres.
Notes:
Übersicht Da Kerben vor allem die versagensrelevanten Schwachstellen einer Konstruktion darstellen, ist für die Auslegung von Faserverbundbauteilen in besonderem Maße ein Kerbspannungsnachweis geboten. Denn bei anisotropen Werkstoffen sind die maximalen Kerbspannungsfaktoren erheblich höher als bei den herkömmlichen isotropen Werkstoffen, wobei das Kerbspannungsverhalten stark vom AnisotropiegradE ‖/E ⊥ des Faserverbundes sowie von geometrie- und belastungsspezifischen Kenngrößen abhängt. Das ebene Kerbspannungsfeld wird mittels der Methode der konformen Abbildung durch komplexwertige Spannungsfunktionen ermittelt. Dabei dient als mathematisches Modell die anisotrope homogene Scheibe unendlicher Ausdehnung mit verschiedenen Ausschnittskonturen. Für einige Standardfälle von Kerbkonturen und Belastungsarten sowie im Leichtbau eingesetzten Faserverbundwerkstoffen wird der Kerbspannungsfaktor in Abhängigkeit allfälliger Einflußparameter untersucht. Im einzelnen handelt es sich dabei um folgende Konstruktionsparameter: Kerbform, Faser/Matrix-Kombination, Art und Richtung der Belastung, Faserorientierung.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF00804987
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