Verhinderung frühzeitiger Randdelaminationen bei schwingbeanspruchten Faserverbund-Flachproben durch gezielt eingebrachte Eigenspannungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Helmut Schürmann
• Fachliche Zuordnung: Polymere und biogene Werkstoffe und darauf basierende Verbundwerkstoffe ; Kunststofftechnik ; Leichtbau, Textiltechnik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 252190494

Schon derzeit ist das Thema Schwingermüdung für den Leichtbau mit Faser-Kunststoff-Verbunden von hoher Wichtigkeit. Es ist absehbar, dass die Bedeutung des Themas noch zunehmen wird, und dass es, tradiert man die Erfahrungen von den metallischen Konstruktionswerkstoffen, noch in Jahrzehnten ein Forschungsschwerpunkt sein wird. Unverzichtbar wird dabei das Experiment sein. Demzufolge sind alle Bemühungen willkommen, die Qualität von Versuchsergebnissen zu steigern. Ein seit längerem bekanntes Problem erwächst aus dem Randeffekt, einem speziellen Spannungszustand des Probenrands. Bei Flachproben starten erste Risse sowie Delaminationen vom Rand her. Dies erschwert es, einen eindeutigen Zusammenhang zwischen äußerer Probenbelastung und Versagensgeschehen der Probe herzustellen. Vielfach geht man daher auf Rohrproben über, obschon diese teurer und aufwändiger zu handhaben sind.Eine neue Idee ist es, unmittelbar in einem sehr schmalen Bereich am Probenrand durch das Einbringen von gezielten Eigenspannungen den Randeffekt soweit zu mildern, dass der Probekörperrand nicht mehr zum Ausgangspunkt der Versagensentwicklung wird. Erste Voruntersuchungen bestätigen das Konzept. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es daher, diese vielversprechende Methode so tiefgehend zu untersuchen, dass sie zu einem Standard in der Faserverbund-Prüftechnik werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen