Versagenskriterien für Kunststoffe. Teil II: Experimentelle Ergebnisse

• Published in: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 1975-10, Vol.6 (10), p.339-348
• Main Authors: Schneider, W., Bardenheier, R.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0933-5137; 1521-4052
• DOI: 10.1002/mawe.19750061004

Ausgehend von den in Teil 1 dieser Arbeit analytisch hergeleiteten Bruchkriterien, werden aus der Literatur entnommene und eigene Meßwerte an Thermoplasten, Duromeren und an glasfaserverstärkten Kunststoffen mit den berechneten Bruchkurven verglichen. Es wird gezeigt, daß der unter Belastung sich verändernde Probekörperquerschnitt bei Kunststoffen stets eine höhere Druckfestigkeit als Zugfestigkeit vortäuscht (m > 1). Zur Auswertung von zweiachsigen Belastungsversuchen werden verschiedene Verfahren angegeben. Vergleiche zwischen theoretischen und experimentell gefundenen Bruchwerten lassen für isotrope Kunststoffe das parabolische Bruchkriterium als geeignet erscheinen. Glasseidenmattenverstärkte Gießharze genügen dem Normalspannungskriterium. Bei orthotropen Werkstoffen beschreibt das Bruchkriterium nach Tsai und Wu bzw. Goldenblat und Kopnov gut das Bruchgeschehen. Bei orthogonal isotropen Werkstoffen kann man mit dem Normalspannungskriterium rechnen, wenn nur Normalspannungen parallel zu den Orthotropieachsen auftreten. Failure Criteria for Polymers, Part II: Experimental Results. Using the fracture criteria, which have been analytically derived in the first part of this paper, experimental results from literature and from own experiments are compared with calculated fracture loci for thermoplastic materials, thermosets, and glassfibre‐reinforced plastics. It can be shown that the change of dimension of a plastic specimen under load is simulating a higher compressive strength in comparison to the tensile strength (m > 1). Different methods are indicated for evaluating biaxial loading tests. A comparison between the results theoretically and experimentally found marks the parabolic fracture criterion to be suitable. Resins reinforced with chopped strand mats satisfy the maximum stress theory. The fracture behavior of orthotropic materials is accurately described by the fracture criterion of Tsai and Wu and Goldenblat and Kopnov. If normal stresses act parallel to the axis of orthotropy, the fracture behavior of orthogonal isotropic materials can be calculated acc. to the maximum stress theory.