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Študij vpliva hitrosti preizkušanja na obnašanje specialnih prej pri nateznem preizkusu Lidija Gomboc Szabó, 2011, master's thesis
Abstract: Technische Textilien unterscheiden sich grundsätzlich in ihrem Anforderungs- und Leistungsprofil von den klassischen textilen Garnen und Flächen. So sind Garne und daraus hergestellte Textilmaterialien in der Produktion und in ihrer Anwendung zunehmend hochdynamischen Belastungssituationen ausgesetzt.
Die Festlegung von Spezifikationen und die Auslegung der verwendeten Materialien erfolgt aber nach wie vor durch Kenngrößen, die im Normzugversuch bei vorgegebenen Prüf- und Dehngeschwindigkeiten ermittelt wurden. Auf Grund ihrer viskoelastischen Eigenschaften, verhalten sich polymere Garne jedoch abhängig von der Belastungsgeschwindigkeit. Für die Ermittlung der mechanischen Eigenschaften - speziell der Kraft-Dehnungseigenschaften von Filamentgarnen mit oder ohne Drehung im Zugversuch unter Hochgeschwindigkeitsbelastungen - fehlt jedoch eine geeignete Prüfmethodik. Erst diese Kenntnisse ermöglichen gesicherte Aussagen über dynamisch ablaufende Anwendungssituationen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Hochleistungsgarne aus Polyamid (PA 6.6 und PA 4.6) und Polyethylenterephthalat (PET) getestet. Zuerst wurden die untersuchten Garne bei niedrigen Dehnraten von 0,0017 s-1 bis 1,2 s-1 (so genannte quasistatische Zugprüfung) mit einer klassischen Zugprüfmaschine Z 010 von Zwick untersucht. Außerdem wurde die Probenhalterung und die Prüftechnologie einer servohydraulische Zugprüfmaschine HTM 2008 von Zwick modifiziert. So konnten die untersuchten Garne auch bei höheren Dehnraten von 1 s-1 bis 500 s-1 (so genannten dynamischen Zugprüfung) geprüft werden. Um die entsprechenden Dehnraten zu realisieren, wurden Einspannlänge und Prüfgeschwindigkeit an beiden Zugprüfmaschinen variiert.
Grundlage der Ergebnisdiskussion ist das Kraft-Dehnungs-Verhalten, gemessen unter Beanspruchungen gemäß DIN EN ISO 2062. Die dazu vergleichende Auswertung der Versuchsreihen bei hohen Prüfgeschwindigkeiten bildet jedoch den Schwerpunkt der experimentellen Untersuchungen und Betrachtungen. Die Versuchsergebnisse werden auch bezüglich der Einflussgrößen (Klemmen, Prüfmaschinentyp, Einspannlänge) diskutiert. Bei allen Versuchsreihen wurde das örtliche Auftreten des Fadenbruchs dokumentiert und statistisch ausgewertet. Es zeigte sich, dass viele Brüche in der Nähe der Klemmen auftraten. Ausgewählte Bruchenden die bei unterschiedlichen Dehnraten entstanden sind wurden im REM auf ihren Versagensmechanismus hin analysiert.
Die Studie hat gezeigt, dass sich die Prüfgeschwindigkeit auf das Verhalten von technischen Garnen im Zugversuch auswirkt. Zwar zeigte die maximale Zugkraft der Garne kaum eine Abhängigkeit von der Prüfgeschwindigkeit, jedoch reduzierten höhere Prüfgeschwindigkeiten bei allen untersuchten Garntypen die Dehnung bei maximaler Zugkraft.
Keywords: PA 6.6, PA 4.6, PET, Filamentgarne, quasistatische Zugversuch, Hochgeschwindigkeitszugversuch, klassische Zugprüfmaschine, servohydraulische Zugprüfmaschine, Dehnrate, Dehngeschwindigkeit, Prüfgeschwindigkeit, Norm DIN EN ISO 2062
Published in DKUM: 01.12.2011; Views: 2558; Downloads: 139
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