Browsing by Author "Bidlingmaier, Thomas"

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Anwendung der Schallemissionsanalyse zur Charakterisierung der Schädigung in Verbundwerkstoffen mit duktiler Matrix
(1999) Bidlingmaier, Thomas; Arzt, Eduard (Prof. Dr.)
Verbundwerkstoffe gewinnen aufgrund ihrer bei anderen Werkstoffklassen nicht erreichbaren Kombination von Eigenschaften zunehmend an Bedeutung. Grundlagen für ihre Optimierung sind die Kenntnis des Schädigungsablaufs und die Identifizierung der Schädigungsarten, die unter der jeweiligen Beanspruchung auftreten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, mit Hilfe der Schallemissionsanalyse die im Zug- und Druckversuch bei mit Teilchen, Kurzfasern oder Endlosfasern verstärkten Metallmatrix-Verbundwerkstoffen auftretenden Schädigungsprozesse zu charakterisieren sowie den Verlauf der Schädigung zu erfassen. Dabei wurde von allen Schallemissionssignalen jeweils die komplette Wellenform unter Verwendung eines breitbandigen Meßsystems aufgezeichnet. Um zu klären, wie die Wellenformen bei typischen Laborproben zustande kommen und wie sie auszuwerten sind, wurden zusätzlich Zugversuche an Einzelfaser-Modellproben mit Polycarbonatmatrix durchgeführt. Dabei konnte gezeigt werden, daß der Signalanfang die gesamte mögliche Information über die Signalquelle enthält. Bei den stabförmigen Zug- und Druckproben war aufgrund der komplexen Überlagerung der Einflüsse der Wellenausbreitung eine Charakterisierung der Signalquelle nur dann möglich, wenn der Sensor nahe beim Epizentrum oder im Epizentrum selbst angebracht war. Für diesen Spezialfall konnte durch Vorwärtsrechnungen gezeigt werden, daß trotz der kompakten Probengeometrie der Ansatz der Elastodynamik für den elastischen Halbraum verwendet werden darf. Je nach Werkstoff und Beanspruchungsart wurden in den Zug- und Druckversuchen sehr unterschiedliche Schädigungsverläufe beobachtet. Auf der Basis eines neu entwickelten halbquantitativen analytischen Modells war es möglich, ausgewählte Schädigungsverläufe zu erklären.