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Post on 10-Apr-2019
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Composites TestingSBKS GmbH & Co. KG Composites TestingSBKS GmbH & Co. KG
Prüfung von Schlauchlinern: Von Wanddicke und E-Modul zur
Ringsteifigkeitmechanische Kennwerte –
Herausforderungen bei der Bestimmung
Composites TestingSBKS GmbH & Co. KGSBKS GmbH & Co. KG Composites Testing
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E-Modul als maßgebliche Größe
• Ermittelt aus bruchmechanischen Untersuchungen• Stoffkonstante nur bei idealem Hookeschen
Verhalten (homogene Werkstoffe)• Vergleichswert Zulassung• -> Elastizitätsgesetz (Ingenieurwissenschaften, TM)
• Linear -> Hookesches Gesetz• Nicht linear viskoelastisches Verhalten
• „viskoelastisches Verhalten“ der Kunststoffe
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E-Modul - Abhängigkeiten
Abhängig von vielen Faktoren:• Temperatur• Feuchte• Belastungsgeschwindigkeit• Aushärtegrad• Geometrie• Faseranbindung• Faserausrichtung• Füllstoffgehalt• Vernetzungsdichte• Anteil Restmonomer• Anteil Zusatzstoffe (Öle)• …
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Was ist die DIN EN ISO 11296-4
• Produktnorm (C-Norm)• Legt Produktspezifische Eigenschaften fest
• Kann auf Gruppennorm (B-Norm) verweisen (z.B. Rohrleitung)• Kann auf Grundnorm (A-Norm) verweisen (z.B.
Abwasser)• Produktnorm kann bei Harmonisierung (hEN) zu CE führen• Keine Prüfnorm (ISO 178)!!!• Ergänzt die Prüfnorm um produktspezifische Teile• Letzter Stand 2011• Neuauflage 2017
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Die 11296-4 (2017)
Zeitlicher Ablauf
• Neugestaltung der DIN EN ISO 11296-4
• Verfahren 18.0
• Derzeit Übersetzung
• Gelbdruck zum Jahresende
• Einspruchsfrist 3 Monate (!!!) ab Veröffentlichung
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Neuregelungen• Prüfungen
• Langzeit Kriechneigung unter feuchten Bedingungen
• Prüfgrundlagen• Ermittlung der Wanddicke
• Verschleißschichten• Reinharzschichten• Verbund• Abschleifen?
• Berechnung des E-Moduls• Bestimmung des Auflageabstandes• Korrekturfaktoren• Verwerfen der Probe
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Wanddicke
...und das soll jetzt so schwierig sein???
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Bestimmung der Wanddicke
*Joaquim Alves Gaspar, vectorised by Antilivedderivative work: Sebastian Wallroth (talk) - Vernier_caliper_legends.svg, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8457251
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Wanddicke
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Wanddicke
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Wanddicke
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Bestimmung des Faseranteils
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„scheinbarer“ E-Modul Reinharzschichten
F
F/A
N/mm²
Wanddicke
Probenbreite
Reinharzschicht wird rechnerischabgezogen!
= konst
= konst
= künstlichverringert
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Berechnungsgrundlage zur Bestimmung des E-Moduls
𝑬 =𝟒 ∙ 𝑳𝒗
𝟑 ∙ (𝑭𝑬𝒏𝒅𝒆 − 𝑭𝑨𝒏𝒇𝒂𝒏𝒈)
𝒅 ∙ 𝒂𝟑 ∙ (𝑫𝑬𝒏𝒅𝒆 − 𝑫𝑨𝒏𝒇𝒂𝒏𝒈)
d: ProbenbreiteLv: Auflagerabstanda: Probendicke
𝑁
𝑚𝑚2 = MPa
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Lv
𝐿2 =𝐿
1 −𝑟 + 𝑒1 + ൗ
𝑒𝑚2
𝑅2
𝑅2 =𝑑𝑛 − 𝑒𝑚
2mit
Gilt ab 2011!
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Korrekturfaktor
𝐸𝑓 =𝐸𝑐𝐶𝐸
E-Modul (Flachproben) = E-Modul (gekrümmte Proben) / Korrekturfaktor
𝐶𝐸 =ൗ
𝐿2𝐷𝑀
3
∗ 𝑐𝑜𝑠2 𝜙
1,5 ∗ 𝜙 − ൗ𝐿2
𝐷𝑀∗ 𝑐𝑜𝑠 𝜙
= Korrekturfaktor
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E-Modul alt vs. neu?
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Pe
rce
nt
Samplenumber
Abweichung des E-Moduls [%] (o.K.)
Abweichung des E-Moduls [%] (m.K.)
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