Messsystem zur Charakterisierung textiler Hochleistungsfaserstoffe bei hohen Dehnraten
Reimar Unger
Faserverbundkonstruktionen ersetzen zunehmend klassische metallische
Konstruktionen insbesondere dann, wenn große Belastungen bei minimalem
Gewicht aufzunehmen sind. Dies gelingt, weil im Faserverbundwerkstoff die
auftretenden Kräfte optimal auf die unterschiedlichen Materialien aufgeteilt
werden können. Hochleistungsfasern – wie Kohlenstoff-, Glas- und Aramidfasern –
übernehmen dabei die auftretenden Zugkräfte. Während ihr Materialverhalten für
statische Belastungen und kleine Geschwindigkeiten gut untersucht ist, bestehen
bei höheren Geschwindigkeiten bzw. Dehnraten immer noch Wissensdefizite.
In diesem Band der Buchreihe „Dresdner Beiträge zur Sensorik“ wird untersucht,
wie die Charakterisierung solcher Materialien auch unter hohen und sehr hohen
Dehnraten möglich ist. Wichtige Aspekte sind dabei die vergleichsweise kleinen
Bruchdehnungen der Hochleistungsfasern, die sich massiv auf das Zeitregime
des Zugversuchs auswirken, sowie die kraftflussgerechte Einbindung der
Fasern. Hierzu wird ein neuartiges Messsystem vorgestellt und dafür ein Modell
entwickelt, das dessen Kraft- und Zeitverhalten gut abbildet. Experimente zeigen
schließlich die gute Eignung des Messsystems für die Untersuchung solcher
Hochleistungsfasern.
