ISSN:
0933-5137
Schlagwort(e):
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Quelle:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Thema:
Maschinenbau
Beschreibung / Inhaltsverzeichnis:
Structures of Fatigue Fractures in Fibre-Reinforced PlasticsThe report deals with macrofractographic and microfractographic structures in non-reinforced epoxide resins as well as in glass-fibre reinforced plastics and carbon-fibre reinforced plastics after fatigue stresses. Epoxide resins show fatigue striations and fracture lines similar to those in metals. The distance between the fatigue striations amounts to between 0.70 and 150 m̈m and increases continuously in the direction of fracture propagation. The instantaneous fractures in non-reinforced resin show parabolic cusps besides Wallner-lines and lance-shaped structures.Surfaces of delamination fractures of glass-fibre reinforced plastics show fatigue striations which are characteristic for fibre-reinforced composites, but their morphology differs from the fatigue striations in non-reinforced resin.This was the first time that fatigue striations could be discovered in fibre-reinforced composites of a fibre content of 70 per cent by volume.These fatigue striations are strongly marked at the positions of the fibres and will probably arise only in case of a sufficiently high local stress intensity. Moreover, the amounts of the local slicing and shearing stress components, of which is composed the stress causing the fracture, could be partly responsible for the formation of fatigue striations.The formation of the fatigue striations allows to draw conclusions with respect to the fracture-causing local stress distribution and the local crack propagation in fibre-reinforced plastics.The surfaces of instantaneous fractures in glass-fibre reinforced plastics and carbon-fibre reinforced plastics show parabolic cusps. This is another distinguishing characteristic as compared with the surfaces of fatigue fractures.
Notizen:
Es wird über makro- und mikrofraktographische Strukturen an reinem Epoxidharz sowie an GFK und CFK nach Schwingbeanspruchung berichtet. In Epoxidharz treten Schwingungsstreifen und Bruchbahnen, ähnlich wie an Metallen auf. Der Abstand der Schwingungsstreifen beträgt 0,70 bis 150 m̈m und nimmt in Bruchfortschrittsrichtung kontinuierlich zu. Die Gewaltbrüche in reinem Harz zeigen neben Wallner-Linien und Lanzettenstruktur durchwegs Bruchhyperbeln.Delaminationsbruchflächen von GFK weisen für den faserverstärkten Verbundwerkstoff charakteristische Schwingungsstreifen auf, deren Morphologie sich von den Schwingungsstreifen an reinem Harz unterscheidet.Damit ist es erstmals gelungen, an faserverstärkten Verbundwerkstoffen mit einem Fasergehalt von 70 Vol.% Schwingungsstreifen zu finden.Letztere sind am Ort der Fasern besonders ausgeprägt und dürften nur bei genügend hoher, örtlicher Spannungsintensität entstehen. Des weiteren könnten die Beträge der örtlichen Schäl- und Schubspannungskomponenten, aus denen sich die bruchwirksame Spannung zusammensetzt, für die Bildung von Schwingungsstreifen mitverantwortlich sein.Die Ausbildung der Schwingungsstreifen läßt auf die bruchwirksame, örtliche Spannungsverteilung und den örtlichen Rißfortschritt im faserverstärkten Kunststoff schließen.Die Gewaltbruchflächen von GFK und CFK weisen Bruchhyperbeln auf. Damit ist ein weiteres Unterscheidungsmerkmal zu den Schwingbruchflächen gegeben.
Zusätzliches Material:
41 Ill.
Materialart:
Digitale Medien
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19800111005
