Sandwichstrukturen aus einem leichten Holz-, Schaumstoff- oder Wabenkern mit auflaminierten Lagen von Metallfolien oder Faser/Kunststoff-Verbundstoffen werden im Leichtbau für Rümpfe von Sport- und Schnellbooten verwendet. Zur Ermittlung der Festigkeit von T-Trägern für die Versteifung des Decks oder der Außenhaut wurde in einer Versuchsreihe die Abrißfestigkeit einer stumpfen T-Klebeverbindung zweier Sandwich-Paneele geprüft. Diese besaßen einen Kern aus Divinycell PVC H100 (Barracuda Technol.). Als Deckmaterial diente doppellagiges E-Glas-Gewebe (800 g/m2) in einer Hülle aus Glasfaservlies (150 g/m2). Das Matrixmaterial bestand aus Polyester (Jotun Norpol 72M-85) in einem Anteil von 50 %. Als Kleber fand ein trixotropisches Harz (Crestomer 1152 PA) Verwendung. Die Nahtstellen wurden mit L-Streifen von Glasfaser-Schichtstoff Überklebt. Die T-Strukturen wiesen zwei unterschiedliche Bruchbilder auf. Im Mode I riß die Klebestelle zwischen den Paneelen, im Mode II brach der Kern des 'T-Querstrichs' im Winkel von 45 Grad zur Zugrichtung. Eine Abhängigkeit des Abreißverhaltens von Dicke oder Ausdehnung der Nahtüberdeckung wurde nicht nachgewiesen. Mode I wird auf Unzulänglichkeiten der Klebverbindung als Ursache von Delaminierungen zurückgeführt. Bei sorgfältiger Ausführung des T-Trägers wird seine Festigkeit von den Eigenschaften des Kernmaterials bestimmt (Mode II). In einer Finite-Elemente-Analyse wurden die Experimente numerisch nachvollzogen. Es zeigte sich, daß die Versuchsresultate am besten durch ein Modell mit nichtlinearem Spannungs-Dehnungsverhalten des Kerns und des Klebers sowie der Annahme großer Verformungen darstellbar sind. Die numerischen Ergebnisse werden ausführlich diskutiert. Sie bestätigen die experimentellen Beobachtungen.
Experimental and numerical study of composite T-joints
Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Festigkeit von stumpfen T-Verbindungen von Compositen
Journal of Composite Materials ; 30 , 2 ; 190-209
1996
20 Seiten, 15 Bilder, 5 Tabellen, 18 Quellen
Article (Journal)
English
Experimental and numerical study of composite T-joints for marine application
Tema Archive | 2010
|Experimental study of composite T-joints under tensile and shear loading
Tema Archive | 2006
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