Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
2007
|
| Ausgabe: | 2., bearb. und erw. Aufl. |
| Schriftenreihe: | VDI-Buch
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXV, 672 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3540721894 9783540721895 |
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HELMUT SCHUERMANN KONSTRUIEREN MIT FASER-KUNSTSTOFF- VERBUENDEN 2.,
BEARBEITETE UND ERWEITERTE AUFLAGE MIT 381 ABBILDUNGEN UND 39 TABELLEN
SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 1.1 HISTORIE DER
FASERVERBUNDWERKSTOFFE 1 1.2 VORTEILE UND NACHTEILE DER
FASER-KUNSTSTOFF-VERBUENDE 4 1.3 EINSATZGEBIETE 5 1.3.1 LUFT-UND
RAUMFAHRT 6 1.3.2 FAHRZEUGBAU 8 1.3.3 BOOTS-UND SCHIFFSBAU 8 1.3.4
MASCHINENBAU 9 1.3.5 APPARATE- UND ROHRLEITUNGSBAU 9 1.3.6
ELEKTROTECHNIK 9 1.3.7 BAUWESEN 10 1.3.8 SPORTGERAETE 10 1.4 ALLGEMEINE
BEMERKUNGEN 10 1.5 INFORMATIONSBESCHAFFUNG UND WEITERBILDUNG 11
LITERATUR 12 2 BEGRIFFE, ANNAHMEN 13 2.1 ZUM WIRKPRINZIP UND ZUR
BENENNUNG 13 2.2 ZUR MATRIX 14 2.3 ZU DEN BEGRIFFEN
MEHRSCHICHTEN-VERBUND UND UNIDIREKTIONALE SCHICHT. 14 2.4
SCHICHTENWEISE BETRACHTUNGSWEISE 15 2.5 ZU DEN BEGRIFFEN MIKRO- UND
MAKROMECHANIK 16 2.6 BEGRIFFE ZUR CHARAKTERISIERUNG DES WERKSTOFFS -
KONTINUUM, HOMOGENITAET, ANISOTROPIE - 17 NORMEN 17 WERKSTOFFKUNDE DER
FASER-KUNSTSTOFF-VERBUENDE 19 3 FASERN 21 3.1 ZUR WIRKSAMKEIT DER
FASERFORM 21 3.1.1 EINFLUSSDES GROESSENEFFEKTS 21 3.1.2 EINFLUSS VON
ORIENTIERUNGEN 23 3.1.3 VERMINDERUNG VON FEHLSTELLEN UND KERBEN 23 3.1.4
EIGENSPANNUNGEN 25 3.1.5 AUSWIRKUNG DER FASERFORM AUF DEN
VERSAGENSFORTSCHRITT 25 3.1.6 ZUR QUERSCHNITTSFORM VON FASERN 26 VIII
INHALTSVERZEICHNIS 3.2 EINTEILUNG DER FASERN 26 3.3 GLASFASERN 27 3.3.1
HERSTELLUNG 27 3.3.2 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 28 3.3.3
TEMPERATUREINFLUSS, EINSATZGRENZEN 30 3.3.4 CHEMIKALIENBESTAENDIGKEIT 31
3.3.5 ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN 33 3.3.6 LIEFERFORMEN 33 3.4
KOHLENSTOFFFASERN 35 3.4.1 HERSTELLUNG 35 3.4.2 MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN 39 3.4.3 TEMPERATUREINFLUSS, EINSATZGRENZEN 41 3.4.4
ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN 42 3.4.5 LIEFERFORMEN 42 3.5 ARAMIDFASERN 43
3.5.1 HERSTELLUNG 43 3.5.2 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 43 3.5.3
TEMPERATUREINFLUSS, EINSATZGRENZEN 46 3.5.4 CHEMIKALIENBESTAENDIGKEIT 47
3.5.5 ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN 47 3.6PBO-FASER 48 3.6.1 HERSTELLUNG 48
3.6.2 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 48 3.6.3 TEMPERATUREINFLUSS,
EINSATZGRENZEN 49 3.6.4 CHEMIKALIENBESTAENDIGKEIT 49 3.6.5 ELEKTRISCHE
EIGENSCHAFTEN 49 3.7 POLYETHYLENFASER 49 3.7.1 HERSTELLUNG 50 3.7.2
MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 50 3.7.3 TEMPERATUREINFLUSS, EINSATZGRENZEN 51
3.7.4 CHEMIKALIENBESTAENDIGKEIT 51 3.7.5 ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN 51 3.8
WEITERE FASERTYPEN 52 3.8.1 NATURFASERN 52 3.8.2 BASALTFASERN 53 3.8.3
QUARZFASERN 54 3.8.4 ALUMINIUMOXID-FASERN 55 3.8.5 SILIZIUMCARBID-FASERN
55 3.9 ZUR FASER-MATRIX-GRENZFLAECHE 56 3.10 FASER-HALBZEUGE 57 3.10.1
GEWEBE 60 3.10.2 MULTIAXIALGELEGE 63 3.10.3 MATTE, VLIES 64 3.10.4
KERNMATERIALIEN 67 3.10.5 3D-GEWEBE UND GELEGE 67 3.10.6 MASCHENWARE:
GESTRICKE UND GEWIRKE 68 INHALTSVERZEICHNIS IX 3.10.7 ABSTANDSGEWEBE 69
3.10.8 FLECHTSCHLAEUCHE 69 3.10.9 STICKEN 70 3.10.10 NAEHEN 71 3.10.11
ABREISSGEWEBE 71 3.10.12 BLITZSCHUTZ, ELEKTRISCHE ABSCHIRMUNG 73 3.11
LAGERUNGS-UND VERARBEITUNGSHINWEISE 74 3.12 METHODIK ZUR FASERAUSWAHL 75
3.12.1 WAHL DES FASERTYPS 75 3.12.2 WAHL UND UEBERPRUEFUNG DER GEEIGNETEN
SCHLICHTE 76 3.12.3 ZUR BESCHAFFUNG UND BEWERTUNG VON FASERDATEN 78
LITERATUR 79 NORMEN 80 4 POLYMERE MATRIXSYSTEME 83 4.1 AUFGABEN UND
EINTEILUNG DER MATRIXSYSTEME 83 4.1.1 DUROPLASTE 84 4.1.2 THERMOPLASTE
85 4.1.3 ELASTOMERE 86 4.1.4 FUELLSTOFFE 87 4.2 METHODIK ZUR
MATRIXAUSWAHL 91 4.3 WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN VON POLYMEREN MATRIXSYSTEMEN
92 4.3.1 NOTWENDIGE MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 92 4.3.2
TEMPERATURBEREICHE 96 4.3.3 EINFLUSS HOHER TEMPERATUREN 96 4.3.4
TEMPERATURBELASTUNG DURCH SONNENEINSTRAHLUNG 97 4.3.5 BEURTEILUNG DER
TEMPERATUREINSATZGRENZEN EINES KUNSTSTOFFS 99 4.3.6 BELASTBARKEIT BEI T
TG 107 4.3.7 WIRKUNG TIEFER TEMPERATUREN 108 4.3.8 ERGAENZENDE HINWEISE
109 4.4 CHEMISCHE BESTAENDIGKEITEN DER MATRIXPOLYMERE 110 4.5
FERTIGUNGSANFORDERUNGEN AN EIN MATRIXSYSTEM 110 4.5.1 ZUR FASERTRAENKUNG
111 4.5.2 ZUR LAGERUNG 113 4.5.3 ZUR VERARBEITUNGS- UND GELIERZEIT 113
4.5.4 NACHHAERTEN ODER TEMPERN 114 4.5.5 KONTROLLE DES HAERTUNGSGRADS 115
4.5.6 ANFORDERUNGEN AN DEN ARBEITSSCHUTZ UND DIE ABFALLENTSORGUNG 116
4.6 UNGESAETTIGTE POLYESTERHARZE 119 4.6.1 ALLGEMEINES 119 4.6.2 ZUR
VERARBEITUNG UND HAERTUNG 121 4.6.3 EINE ALTERNATIVE HAERTUNGSMETHODE, DIE
LICHTHAERTUNG 124 4.6.4 NACHHAERTEN ODER TEMPERN 124 4.6.5 KONTROLLE DES
HAERTUNGSGRADS 125 4.7 EPOXIDHARZE 125 4.7.1 ALLGEMEINES 125 X
INHALTSVERZEICHNIS 4.7.2 ZUR VERARBEITUNG UND HAERTUNG 126 4.7.3
NACHHAERTEN ODER TEMPERN 127 4.8 VINYLESTERHARZE 127 4.8.1 ALLGEMEINES
127 4.8.2 ZUR VERARBEITUNG UND HAERTUNG 128 4.9 HARZ-SONDEREINSTELLUNGEN
128 4.10 THERMOPLASTISCHE MATRICES 129 4.11 AUSGEWAEHLTE MATRIX-DATEN 132
4.12 ABSCHLIESSENDE HINWEISE 133 LITERATUR 133 NORMEN 134 5
FASER-MATRIX-HALBZEUGE 137 5.1 SINN UND EINTEILUNG VORIMPRAEGNIERTER
HALBZEUGE 137 5.2 DUROPLASTISCHE SMC-UND BMC-FORMMASSEN 139 5.2.1
ALLGEMEINES 139 5.2.2 ZUR HERSTELLUNG 141 5.2.3 ZUR VERARBEITUNG 142
5.2.4 VORTEILE/NACHTEILE UND ANWENDUNGEN 143 5.3 DUROPLASTISCHE PREPREGS
145 5.3.1 ALLGEMEINES 145 5.3.2 ZUR VERARBEITUNG 147 5.3.3
VORTEILE/NACHTEILE UND ANWENDUNGEN 149 5.4 KURZFASERVERSTAERKTE
THERMOPLASTE 150 5.5 GLASMATTENVERSTAERKTE THERMOPLASTE (GMT) 151 5.5.1
ALLGEMEINES 151 5.5.2 ZUR VERARBEITUNG 152 5.5.3 VORTEILE/NACHTEILE UND
ANWENDUNGEN 152 5.6 LANGFASERVERSTAERKTE THERMOPLASTE (LFT) 154 5.6.1
ALLGEMEINES 154 5.6.2 ZUR VERARBEITUNG 155 5.6.3 VORTEILE/NACHTEILE UND
ANWENDUNGEN 156 5.7 THERMOPLASTISCHE PREPREGS 156 5.7.1 ALLGEMEINES 156
5.7.2 ZUR HERSTELLUNG 156 5.7.3 ZUR VERARBEITUNG 157 5.8 GARNGEMISCHE
UND PULVER IMPRAEGNIERTE GARNE 157 LITERATUR 158 6 WICHTIGE KENNGROESSEN
DER EINZELSCHICHTEN UND DES LAMINATS 161 6.1 RELATIVER
FASERVOLUMENANTEIL 161 6.1.1 ZUR BESTIMMUNG DES RELATIVEN
FASERVOLUMENANTEILS 162 6.1.2 WICHTIGE HINWEISE 165 6.2 DICHTE DES
VERBUNDS 165 6.3 SCHICHTDICKEN UND BENOETIGTE FASERMENGEN 165 6.4
BENOETIGTE MATRIXMENGE 167 INHALTSVERZEICHNIS XI 6.5 MISCHPREIS 168
LITERATUR 168 NORMEN 168 DAS WERKSTOFFGESETZ DER UNIDIREKTIONALEN
SCHICHT 171 7 DAS LINEARE ELASTIZITAETSGESETZ DER UD-SCHICHT 173 7.1
DEFINITIONEN 173 7.1.1 BEGRIFF DES FLUSSES UND DER SPANNUNG 173 7.1.2
BEGRIFF DER VERZERRUNG 175 7.1.3 BEGRIFF DER QUERKONTRAKTIONSZAHL 175
7.1.4 BEGRIFF DES ELASTIZITAETSMODULS 176 7.1.5 VORZEICHENREGELUNG 176
7.1.6 ZUR INDIZIERUNG 177 7.1.7 DIE DEFINITIONEN VON *ELASTISCH" UND
*LINEAR ELASTISCH" 177 7.2 EINORDNUNG DES ELASTIZITAETSGESETZES DER
UD-SCHICHT 177 7.2.1 TRIKLINE ANISOTROPIE 178 7.2.2 MONOKLINE
ANISOTROPIE 180 7.2.3 ORTHOTROPIE 180 7.2.4 TRANSVERSALE ISOTROPIE 181
7.2.5 DEFINITION DES ORTHOTROPIEGRADS 183 NORMEN 184 8 BESTIMMUNG DER
GRUND-ELASTIZITAETSGROESSEN EINER UD-SCHICHT 185 8.1 ZUR EXPERIMENTELLEN
BESTIMMUNG DER GRUND-ELASTIZITAETSGROESSEN 186 8.1.1 ZU E|, 186 8.1.2 ZU E
UND G^ 186 8.1.3 ZU V_L|| 187 8.2 BESTIMMUNG DER
GRUND-ELASTIZITAETSGROESSEN MITTELS MIKROMECHANIK 187 8.3
LAENGS-ELASTIZITAETSMODUL E |( EINER UD-SCHICHT 189 8.3.1
PARAMETERDISKUSSION UND FAZIT 191 8.3.2 VALIDIERUNG DER
MIKROMECHANISCHEN ANSATZES 192 8.3.3 UMRECHNUNG VON EY AUF EINEN ANDEREN
FASERVOLUMENANTEIL 193 8.4 QUER-ELASTIZITAETSMODUL E EINER UD-SCHICHT
193 8.5 QUER-LAENGS-SCHUBMODUL G X|| EINER UD-SCHICHT 196 8.6
QUERKONTRAKTIONSZAHLEN EINER UD-SCHICHT 197 8.6.1 QUERKONTRAKTIONSZAHL
VI|| 197 8.6.2 QUERKONTRAKTIONSZAHL V||I 199 8.6.3 QUERKONTRAKTIONSZAHL
VJ_J_ 200 8.7 QUER-QUER-SCHUBMODUL G^ EINER UD-SCHICHT 202 8.8
ERGAENZUNGEN 202 8.8.1 PHYSIKALISCH NICHTLINEARES WERKSTOFFVERHALTEN 203
8.8.2 UMRECHNUNG EXPERIMENTELL ERMITTELTER ELASTIZITAETSGROESSEN 204
LITERATUR 204 XII INHALTSVERZEICHNIS 9 POLARTRANSFORMATION DES
ELASTIZITAETSGESETZES DER UD-SCHICHT 205 9.1 DAS LINEARE
ELASTIZITAETSGESETZ DER UD-SCHICHT ALS SCHEIBENELEMENT 205 9.2
POLARTRANSFORMATION DER SPANNUNGEN UND VERZERRUNGEN 208 9.2.1 FESTLEGUNG
DES FASERWINKELS A 208 9.2.2 SPANNUNGSTRANSFORMATION 209 9.2.3
VERZERRUNGSTRANSFORMATION 210 9.3 POLARTRANSFORMATION DER STEIFIGKEITEN
UND NACHGIEBIGKEITEN 211 9.3.1 IN DAS LAMINAT-KOS TRANSFORMIERTE
SCHEIBEN-NACHGIEBIGKEITEN .212 9.3.2 IN DAS LAMINAT-KOS
TRANSFORMIERTE SCHEIBEN-STEIFIGKEITEN 213 9.4 DISKUSSION DER ERGEBNISSE
DER POLARTRANSFORMATION 214 NORMEN 216 ELASTO-STATIK DES
MEHRSCHICHTENVERBUNDS 217 10 KLASSISCHE LAMINATTHEORIE DES MSV ALS
SCHEIBENELEMENT 219 10.1 BEGRIFFE, ANNAHMEN, ANWENDUNGSGRENZEN 219 10.2
ELASTIZITAETSGESETZ DES MEHRSCHICHTENVERBUNDS ALS SCHEIBENELEMENT 221
10.2.1 KRAEFTEAEQUIVALENZ AM MSV 221 10.2.2 GEOMETRISCHE BEZIEHUNGEN AM
MSV 222 10.2.3 EINBEZIEHUNG DER ELASTIZITAETSGESETZE DER EINZELSCHICHTEN
222 10.3 SCHICHTENWEISE SPANNUNGS- UND VERFORMUNGSANALYSE 223 10.4 DIE
INGENIEURSKONSTANTEN DES MSV 226 10.5 ANWENDUNG DER CLT BEI DER
GESTALTUNG EINER FKV-STRUKTUR 226 11 DARSTELLUNG UND AUSWAHL VON
LAMINATEN 229 11.1 KODIERUNG EINES LAMINATAUFBAUS 229 11.2 DARSTELLUNG
VON LAMINATAUFBAUTEN IN ZEICHNUNGEN 230 11.3 FERTIGUNGSANWEISUNGEN 232
11.4 GEBRAEUCHLICHE LAMINATTYPEN 232 11.4.1 DIE UNIDIREKTIONALE SCHICHT
233 11.4.2 DER AUSGEGLICHENE WINKELVERBUND 234 11.4.3 DER KREUZVERBUND
237 11.4.4 SCHUBLAMINATE 240 11.4.5 (0/+-45/90)-FLUGZEUGBAU-LAMINATE 243
11.4.6 QUASIISOTROPE LAMINATE 244 11.4.7 MATTENLAMINATE 246 LITERATUR
246 12 EINFLUSS DER TEMPERATUR 247 12.1 ALLGEMEINES 247 12.2
ELASTIZITAETSGESETZ DER UD-SCHICHT EINSCHLIESSLICH THERMISCHER DEHNUNGEN
250 12.3 DIE THERMISCHEN LAENGENAUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN EINER
UD-SCHICHT. 252 12.3.1 MIKROMECHANISCHE BESTIMMUNG DES THERMISCHEN
LAENGENAUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN OC T|| DER UD-SCHICHT 254
INHALTSVERZEICHNIS XIII 12.3.2 MIKROMECHANISCHE BESTIMMUNG DES
THERMISCHEN LAENGENAUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN OC TX DER UD-SCHICHT 256 12.4
ELASTIZITAETSGESETZ DES MSV EINSCHLIESSLICH THERMISCHER DEHNUNGEN 259 12.5
SCHICHTENWEISE ANALYSE DER THERMISCHEN EIGENSPANNUNGEN 259 12.6
THERMISCHE AUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN DES MSV 265 12.7 BEEINFLUSSUNG DER
THERMISCHEN EIGENSPANNUNGEN 266 12.8 WAERMELEITFAEHIGKEITEN DER UD-SCHICHT
UND DES MSV 268 12.9 WAERMEKAPAZITAETEN DER UD-SCHICHT UND DES MSV 269
12.10 TIEFSTTEMPERATUREN 270 LITERATUR 273 NORMEN 274 13 EINFLUSS VON
FEUCHTE 275 13.1 ALLGEMEINES 275 13.2 ELASTIZITAETSGESETZ DER UD-SCHICHT
EINSCHLIESSLICH DER QUELLDEHNUNGEN.281 13.3 DIE
QUELL-LAENGENAUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN EINER UD-SCHICHT 283 13.3.1
MIKROMECHANISCHE BESTIMMUNG DES LAENGS-QUELLDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN OC M||
DER UD-SCHICHT 283 13.3.2 MIKROMECHANISCHE BESTIMMUNG DES
QUER-QUELLDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN OC M DER UD-SCHICHT 284 13.4
SCHICHTENWEISE ANALYSE DER QUELLEIGENSPANNUNGEN 285 13.5 BESTIMMUNG DER
FEUCHTEVERTEILUNG 286 13.6 BESTIMMUNG DER SAETTIGUNGSFEUCHTE 289 13.7
BESTIMMUNG DER DIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN 291 13.7.1 ZUR EXPERIMENTELLEN
BESTIMMUNG DES DIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN 291 13.7.2 TEMPERATURABHAENGIGKEIT
DES DIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN 293 13.7.3 DIE DIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN DER
UD-SCHICHT E N UND D 294 LITERATUR 295 NORMEN 295 14
LANGZEITVERHALTEN VON FASER-KUNSTSTOFF-VERBUNDEN 297 14.1 ALLGEMEINES,
BEGRIFFE 297 14.2 LINEARE VISKOELASTIZITAET 300 14.2.1 DAS ISOCHRONE
SPANNUNGS-VERZERRUNGS-DIAGRAMM 300 14.2.2 BOLTZMANNSCHES
SUPERPOSITIONSPRINZIP 301 14.3 BESCHREIBUNG DES ZEITABHAENGIGEN
WERKSTOFFVERHALTENS 302 14.3.1 DIE DIFFERENTIELLE FORM 302 14.3.2 DIE
INTEGRALE FORM 303 14.4 DAS ZEITABHAENGIGE, EBENE, LINEAR VISKOELASTISCHE
WERKSTOFFGESETZ DER UD-SCHICHT 304 14.5 DAS ZEITABHAENGIGE, EBENE, LINEAR
VISKOELASTISCHE WERKSTOFFGESETZ DES MSV 305 14.6 ZEITABHAENGIGE CLT DES
MSV MITTELS REKURSIVER BEZIEHUNGEN 306 14.7 ZEITABHAENGIGE CLT MITTELS
DER QUASISTATIONAEREN LOESUNG 307 14.8 KRAEFTEUMLAGERUNGEN BEI
LANGZEITBELASTUNG 307 XIV INHALTSVERZEICHNIS 14.9 ZUR
ZEITSTANDFESTIGKEIT 312 14.10 KRIECHVERSUCHE AN UD-PROBEKOERPERN 313
14.10.1 AUSWERTUNG VON KRIECHVERSUCHEN 314 14.10.2 UMRECHNUNG VON
KRIECHERGEBNISSEN AUF ANDERE FASERVOLUMENGEHALTE 317 14.10.3 ZUR
ZEITLICHEN VERAENDERUNG DER QUERKONTRAKTIONSZAHLEN 317 14.10.4 ZUR
EXTRAPOLATION VON ERGEBNISSEN AUS LANGZEITVERSUCHEN 318 14.11
KONSTRUKTIONSHINWEISE 319 LITERATUR 320 NORMEN 321 15 KLASSISCHE
LAMINATTHEORIE DES MSV ALS SCHEIBEN- UND PLATTENELEMENT . 323 15.1
BEGRIFFE, ANNAHMEN, ANWENDUNGSGRENZEN 323 15.2 ELASTIZITAETSGESETZ DES
MSV ALS SCHEIBEN-PLATTENELEMENT 324 15.2.1 KRAEFTE- UND
MOMENTENAEQUIVALENZ AM MSV 326 15.2.2 KINEMATISCHE BEZIEHUNGEN AM
SCHEIBEN-PLATTENELEMENT 327 15.2.3 EINBEZIEHUNG DER ELASTIZITAETSGESETZE
DER EINZELSCHICHTEN 329 15.2.4 SCHEIBEN-STEIFIGKEITSMATRIX 331 15.2.5
PLATTEN-STEIFIGKEITSMATRIX 331 15.2.6 KOPPEL-STEIFIGKEITSMATRIX 332 15.3
DIE SCHICHTSPANNUNGEN DES MSV-SCHEIBEN-PLATTENELEMENTS 332 15.3.1
VERZERRUNGEN DER EINZELSCHICHTEN 332 15.4 THERMISCHE- UND
QUELLEIGENSPANNUNGEN IM MSV-SCHEIBEN-PLATTENELEMENT 333 15.5 DIE
ALLGEMEINEN UND SPEZIELLEN NEUTRALEBENEN DES MSV 335 15.5.1 ALLGEMEINE
NEUTRALEBENE 335 15.5.2 SPEZIELLE NEUTRALEBENEN 336 15.6 HINWEISE ZUR
CLT UND DIE INGENIEURSKONSTANTEN DES MSV 337 15.6.1 HINWEISE ZUR CLT DES
SCHEIBEN-PLATTENELEMENTS 337 15.6.2 BESTIMMUNG DER INGENIEURSKONSTANTEN
AM PLATTENELEMENT 338 15.7 HINWEISE ZUR LAMINATSCHICHTUNG 339 LITERATUR
340 FESTIGKEITSANALYSE DER FASER-KUNSTSTOFF-VERBUENDE 341 16 VERSAGEN VON
UD-SCHICHTEN 343 16.1 ALLGEMEINES 343 16.2 BEANSPRUCHUNGEN, FESTIGKEITEN
UND VERSAGENSARTEN EINES UD-ELEMENTS 344 16.3 VERSAGEN DER FASERN:
FASERBRUCH 346 16.3.1 FASERBRUCH DURCH LAENGS-ZUGBEANSPRUCHUNG A,| 346
16.3.2 FASERBRUCH DURCH LAENGS-DRUCKBEANSPRUCHUNG AJJ 350 16.4 VERSAGEN
ZWISCHEN DEN FASERN: ZWISCHENFASERBRUCH 363 16.4.1 DER UNTERSCHIED
ZWISCHEN FESTIGKEIT UND WIRKEBENEN-BRUCHWIDERSTAND 363 16.4.2
BEANSPRUCHUNG DURCH QUERZUG C* 364 INHALTSVERZEICHNIS XV 16.4.3
BEANSPRUCHUNG DURCH QUERDRUCK RJ~ 364 16.4.4 BEANSPRUCHUNG DURCH
QUER-LAENGS-SCHUB X X|| , BZW. DURCH LAENGS-QUER-SCHUB X || 365 16.4.5
BEANSPRUCHUNG DURCH QUER-QUER-SCHUB X^ 366 16.4.6 VERSAGEN BEI
ZUGBEANSPRUCHUNG QUER ZUR FASERRICHTUNG O^ 369 16.4.7 VERSAGEN BEI
DRUCKBEANSPRUCHUNG QUER ZUR FASERRICHTUNG O~ X 376 16.4.8 VERSAGEN BEI
QUER-LAENGS-SCHUBBEANSPRUCHUNG X || 377 16.4.9 DIE Z/DT-PRUEFUNG ZUR
BESTIMMUNG DER FESTIGKEITEN R X ,R |] 379 16.4.10 VERSAGEN BEI
QUER-QUER-SCHUBBEANSPRUCHUNG X^ 381 16.4.11 UEBERLAGERUNG VON
QUERZUG/QUERDRUCK UND QUER-LAENGS-SCHUBBEANSPRUCHUNG 381 16.5 DAS *KNIE"
IM SPANNUNGS-VERZERRUNGS-DIAGRAMM EINES MSV 382 16.6 SCHICHTENTRENNUNG
ODER DELAMINATION 385 16.6.1 FAELLE, BEI DENEN MIT DELAMINATIONEN ZU
RECHNEN IST 385 16.6.2 MASSNAHMEN ZUR VERMEIDUNG VON DELAMINATIONEN 389
LITERATUR 390 NORMEN 391 17 BRUCHANALYSE VON UNIDIREKTIONALEN SCHICHTEN
393 17.1 BEGRIFFE, AUFGABEN EINER FESTIGKEITSANALYSE 393 17.2
ANFORDERUNGEN UND ALLGEMEINE FORMULIERUNG EINES BRUCHKRITERIUMS. 396
17.2.1 SPEZIFISCHE FASERVERBUND-ANFORDERUNGEN 396 17.2.2 ZUR
MATHEMATISCHEN FORMULIERUNG UND VISUALISIERUNG VON BRUCHBEDINGUNGEN 397
17.2.3 ANPASSUNG VON BRUCHBEDINGUNGEN; BERUECKSICHTIGUNG DES EINFLUSSES
VON QUERDRUCK AUF DEN SCHUBBRUCH 399 17.2.4 FORMULIERUNG EINES
BRUCHKRITERIUMS UND EINFUEHRUNG DER ANSTRENGUNG 402 17.2.5
BERUECKSICHTIGUNG VON EIGENSPANNUNGEN, EINFUEHRUNG DES STRECKUNGSFAKTORS
404 17.2.6 ANSTRENGUNG UND STRECKUNGSFAKTOR BEI NICHTLINEAREM
WERKSTOFFVERHALTEN 406 17.2.7 DER RESERVEFAKTOR FUER EIN LAMINAT 407 17.3
GLIEDERUNG DER BRUCHKRITERIEN-ARTEN 408 17.4 FASER-BRUCHKRITERIUM DER
UD-SCHICHT 409 17.5 VORBEMERKUNGEN ZU ZWISCHENFASERBRUCH-KRITERIEN 411
17.6 WIRKEBENEN-BEZOGENE BRUCHKRITERIEN FUER DIE UD-SCHICHT 411 17.6.1
SPANNUNGEN UND SPANNUNGSKOMBINATIONEN AUF DER BRUCHEBENE, DIEZUZFB
FUEHREN 412 17.6.2 BESTIMMUNG DER LAGE DER BRUCHEBENE 415 17.6.3 DIE
MASTER-BRUCHBEDINGUNGEN FUER ZFB 416 17.6.4 DER *SONDERFALL" DES EBENEN
SPANNUNGSZUSTANDS 421 17.6.5 WAHL DER NEIGUNGSPARAMETER 425 17.6.6
VORTEILE DER WIRKEBENEN-BEZOGENEN BRUCHKRITERIEN 426 17.6.7 ZUR
EXPERIMENTELLEN ERMITTLUNG DER BRUCHWIDERSTAENDE 427 XVI
INHALTSVERZEICHNIS 17.7 EINFLUSS FASERPARALLELER SPANNUNGEN AUF DEN ZFB
UND DAS ZFB-BRUCHKRITERIUM 428 17.7.1 ZUR ERMITTLUNG DER ANSTRENGUNG 428
17.7.2 ZUR ERMITTLUNG DES RESERVEFAKTORS 433 17.8 GLOBAL-BRUCHKRITERIEN
DER UD-SCHICHT 434 17.8.1 ALLGEMEINES 434 17.8.2 EIN
DEHNUNGS-GLOBALKRITERIUM; FESTIGKEITSANALYSE VON (0/90/45) S
-FLUGZEUGBAU-LAMINATEN 434 17.9 SCHICHTENWEISE BRUCHANALYSE 436 17.9.1
ZUR UEBERTRAGUNG DER FESTIGKEITSANALYSE DER UD-SCHICHT AUF DEN MSV 436
17.10 MASSNAHMEN GEGEN ZU FRUEH EINTRETENDEN FB ODER ZFB 437 17.10.1
MASSNAHMEN GEGEN ZU FRUEHEN FASERBRUCH 437 17.10.2 MASSNAHMEN GEGEN ZU
FRUEHEN ZWISCHENFASERBRUCH 438 LITERATUR 439 18 DEGRADATIONSANALYSE VON
LAMINATEN 441 18.1 ZIELE EINER DEGRADATIONSANALYSE 441 18.2 DAS
DEGRADATIONSMODELL FUER EINE UD-SCHICHT 441 18.2.1 ZUR STEUERUNG DER
DEGRADATIONSTAERKE 444 18.2.2 RECHENSCHRITTE BEI DER DEGRADATIONSANALYSE
446 18.2.3 HINWEISE 447 LITERATUR 448 ENTWURFSMETHODEN FUER LAMINATE 449
19 LAMINATENTWURF MIT HILFE DER NETZTHEORIE 451 19.1 DEFINITIONEN,
VORAUSSETZUNGEN 453 19.2 POLARTRANSFORMATION 454 19.3 AEQUIVALENZ
ZWISCHEN SCHNITTKRAEFTEN UND SCHICHTKRAEFTEN IM MSV 455 19.3.1 AEQUIVALENZ-
ODER GLEICHGEWICHTSBEZIEHUNGEN 455 19.3.2 UEBERGANG ZUM
I,II-HAUPTACHSEN-KOORDINATENSYSTEM 456 19.4 BESTIMMUNG DER
SCHICHTKRAEFTE, DER FASERWINKEL UND DER FASERMENGEN 458 19.4.1 LAMINATE
MIT NUR EINER FASERRICHTUNG 458 19.4.2 LAMINATE MIT ZWEI FASERRICHTUNGEN
458 19.4.3 LAMINATE MIT DREI FASERRICHTUNGEN 462 19.4.4 LAMINATE MIT
VIER ODER MEHR FASERRICHTUNGEN 467 19.5 RADIALKRAEFTE BEI GEKRUEMMTEN
LAMINATEN 467 19.6MINDESTFASERAUFWAND, OPTIMIERUNGSREGELN 469 19.7
BEISPIELE 473 19.7.1 DRUCKBEHAELTER ODER ENDSEITIG VERSCHLOSSENES
DRUCKROHR 473 19.7.2 TORSIONSROHR ODER SCHUBSTEG 474 LITERATUR 476 20
GEWICHTSOPTIMALE AUSLEGUNG VON LAMINATEN ALS ISOTENSOIDE 477 20.1 ZUM
BEGRIFF DES ISOTENSOIDEN 477 INHALTSVERZEICHNIS XVII 20.2
ISOTENSOIDISCHE OPTIMIERUNG AUF BASIS DER CLT 478 20.3 BEISPIEL:
DUENNWANDIGER DRUCKBEHAELTER 481 LITERATUR 482 KRAFTEINLEITUNGEN UND
FUEGETECHNIKEN 483 21 DER SCHLAUFENANSCHLUSS 485 21.1 VORBEMERKUNGEN ZUM
THEMA KRAFTEINLEITUNG 485 21.2 VORBEMERKUNGEN ZUM SCHLAUFENANSCHLUSS 486
21.3 SPANNUNGSANALYSE DES SCHLAUFENANSCHLUSSES 487 21.3.1
KRAEFTEGLEICHGEWICHT 488 21.3.2 KINEMATISCHE BEZIEHUNGEN 488 21.3.3
ELASTIZITAETSGESETZE 489 21.3.4 RANDBEDINGUNGEN 491 21.4 ERGEBNISSE UND
DISKUSSION DER SPANNUNGSANALYSE 492 21.4.1 EINFLUSS DES
RADIENVERHAELTNISSES 493 21.4.2 EINFLUSS DES ORTHOTROPIEGRADS EJE 494
21.4.3 FE-KORREKTUREN DER ANALYTISCHEN ERGEBNISSE 495 21.5 ERGEBNISSE
EINER FESTIGKEITSANALYSE 497 21.6 KONSTRUKTIVE VERBESSERUNGSMASSNAHMEN
UND DETAILLOESUNGEN 498 21.6.1 DIE SCHLAUFENKASKADE 498 21.6.2 DIE
MEHRSCHICHTIGE SCHLAUFE 499 21.6.3 GESTALTUNG ALS HYBRIDSCHLAUFE 500
21.6.4 EINFUEGEN VON RISSSTOPPERSCHICHTEN 501 21.6.5
KONSTRUKTIONSLOESUNGEN 501 21.6.6 AUSLEITEN DES SCHLAUFENANSCHLUSSES IN
DIE FLAECHE 503 21.6.7 EINLEITUNG VON BIEGEMOMENTEN 503 21.6.8 EINLEITUNG
VON QUERKRAEFTEN 504 21.6.9 DIE SCHLAUFE ALS SPANNELEMENT 505 21.6.10
REDUKTION DER BAUHOEHE DER SCHLAUFENUMLENKUNG 506 21.6.11
KEIL-SCHLAUFENANSCHLUESSE 507 21.7 DRUCKBEANSPRUCHTE SCHLAUFEN 508 21.8
ZUSAMMENGEFASSTE GESTALTUNGSREGELN 509 LITERATUR 510 22
BOLZENVERBINDUNGEN 513 22.1 VORBEMERKUNGEN 513 22.2
VERSAGENSMOEGLICHKEITEN UND IHRE UEBERSCHLAEGIGE UEBERPRUEFUNG 515 22.2.1
FESTLEGUNG UND UEBERPRUEFUNG DES BOLZENDURCHMESSERS 516 22.2.2 FESTLEGEN
DER RANDABSTAENDE 517 22.2.3 UEBERPRUEFEN DER LOCHLEIBUNGSFESTIGKEIT 519
22.2.4 UEBERPRUEFEN AUF FLANKENZUGBRUCH 521 22.2.5 UEBERPRUEFEN AUF
SCHERBRUCH 522 22.2.6 UEBERPRUEFEN AUFSPALTEN 523 22.2.7 KOMBINIERTER
SCHER- UND FLANKENZUGBRUCH 524 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 22.2.8
UEBERLAGERUNG ALLER AUF MOEGLICHE VERSAGENSFORMEN ABGESTIMMTEN
FASERORIENTIERUNGEN 524 22.3 FEINDIMENSIONIERUNG DER BOLZENVERBINDUNG
526 22.4 STEIGERUNG DER BELASTUNGSFAEHIGKEIT DURCH ANPRESSDRUCK AUF DIE
FUEGETEILE 528 22.5 MASSNAHMEN ZUR ERHOEHUNG DER BELASTBARKEIT VON
BOLZENVERBINDUNGEN 529 22.5.1 EINLAMINIEREN VON METALLFOLIEN 531 22.6
ZUR AUSWAHL GEEIGNETER NIETE 536 22.6.1 AUSREICHENDE FESTIGKEIT 536
22.6.2 WERKSTOFFKOMPATIBILITAET - ELEKTROCHEMISCHE KORROSION 536 22.6.3
GEEIGNETE NIETE SOWIE NIET-UND SCHLIESSKOEPFE 537 22.6.4 PASSUNGSTOLERANZ
BOHRUNG - NIET 540 22.7 ZUSAMMENFASSUNG ALLER OPTIMIERUNGSMASSNAHMEN 541
22.8 HINWEISE ZUR FERTIGUNG DER BOHRUNGEN 541 22.9 ZUR PRUEFLING VON
BOLZENVERBINDUNGEN 542 22.10 ZUR GESTALTUNG VON NIETREIHEN 542 22.10.1
ANALYSE VON NIETREIHEN 543 22.10.2 ZUR BESTIMMUNG DER NACHGIEBIGKEITEN
548 22.10.3 ERGEBNIS-DISKUSSION 548 22.11 DIREKTVERSCHRAUBUNGEN IN
LAMINATE 549 22.12 STEHBOLZEN MIT EINZUBETTENDER FUSSPLATTE 553 22.12.1
VERSUCHSERGEBNISSE QUASISTATISCHER FESTIGKEITSPRUEFUNGEN 555 22.12.2
VERSUCHSERGEBNISSE VON ERMUEDUNGSPRUEFUNGEN 557 22.12.3 ZUR BERECHNUNG DES
PLATTE/BOLZEN-ELEMENTS 559 22.12.4 EMPFEHLUNGEN ZUR KONSTRUKTIVEN
AUSGESTALTUNG 562 22.13 BEISPIELE VON BOLZENVERBINDUNGEN IN HOCH
BEANSPRUCHTEN STRUKTUREN564 LITERATUR 567 NONNEN 568 23 KLEBVERBINDUNGEN
569 23.1 VORBEMERKUNGEN 569 23.2 ALLGEMEINES ZUR SPANNUNGSANALYSE VON
KLEBVERBINDUNGEN 572 23.3 ZUR ANALYSE EINER GESCHAEFTETEN KLEBVERBINDUNG
573 23.3.1 ABLAUF DER RECHNUNG 573 23.3.2 PARAMETERDISKUSSION 574 23.4
ZUR ANALYSE VON UEBERLAPPUNGS-FUEGUNGEN 576 23.4.1 ANNAHMEN 576 23.4.2
ELASTO-STATIK DER UEBERLAPPUNGSKLEBUNG 577 23.4.3 GLEICHZEITIGE
ZUG/DRUCK- UND SCHUBBELASTUNG EINER KLEBUNG 580 23.4.4 DISKUSSION DER
ANALYSEERGEBNISSE BEI EIN- UND ZWEISCHNITTIGEN UEBERLAPPUNGS-KLEBUNGEN
580 23.4.5 DOPPLER-KLEBUNGEN 584 23.4.6 BEMERKUNGEN ZU EINER
VERSCHAERFTEN ANALYSE 585 23.5 EINFLUSS DER KLEBER-PLASTIZITAET 586 23.6
ZUM LANGZEITVERHALTEN VON KLEBVERBINDUNGEN 588 23.6.1 EINFLUSS VON
TEMPERATUREN UND MEDIEN 588 INHALTSVERZEICHNIS XIX 23.6.2
ZEITSTANDVERHALTEN 588 23.6.3 SCHWINGFESTIGKEIT 589 23.7 ZUR
KLEBERAUSWAHL 590 23.7.1 WIRKMECHANISMEN EINER KLEBUNG 590 23.7.2
KLEBERTYPEN 592 23.7.3 FUELLSTOFFE 594 23.8 ZUR HERSTELLUNG VON
KLEBVERBINDUNGEN 594 23.8.1 VORBEHANDLUNG DER FUEGETEILE 594 23.8.2 ZUM
EINFLUSS DER KLEBSCHICHTDICKE 597 23.8.3 EMPFEHLUNG 599 23.9
KONSTRUKTIVE VERBESSERUNGEN EINER KLEBVERBINDUNG 599 23.9.1 ERHOEHUNG DER
SCHUBBELASTBARKEIT DURCH UEBERLAGERTEN QUERDRUCK.599 23.9.2
KOMBINATIONS- ODER GRADIENTENKLEBUNG 600 23.9.3 KEILFOERMIGE KLEBFUGEN
601 23.9.4 KLEBER-KEHLE 601 23.9.5 KONSTRUKTIVE MOEGLICHKEITEN, UM
ABSCHAELEN ZU VERHINDERN 602 23.10 HINWEIS ZUR PRUEFUNG VON
KLEBVERBINDUNGEN 603 LITERATUR 603 NORMEN 604 GESTALTUNGS- UND
KONSTRUKTIONSHINWEISE 605 24 GESTALTUNGSHINWEISE FUER FKV-STRUKTUREN 607
24.1 ALLGEMEINE LEICHTBAUREGELN 607 24.1.1 LEICHTBAU DURCH REALISTISCHE
ANFORDERUNGEN 607 24.1.2 WERKSTOFF-LEICHTBAU 607 24.1.3
VERBUND-LEICHTBAU 608 24.1.4 LEICHTBAU DURCH GERINGE STREUUNGEN 610
24.1.5 LEICHTBAU DURCH DETAILLIERTE MECHANISCHE ANALYSE 611 24.1.6
KONSTRUKTIVER LEICHTBAU 612 24.2 SPEZIELLE GESTALTUNGSHINWEISE FUER FKV
619 24.3 FERTIGUNGSTECHNISCHE GESTALTUNGSREGELN FUER FKV 624 LITERATUR
629 25 BESONDERE KONSTRUKTIVE MOEGLICHKEITEN DER
FASER-KUNSTSTOFF-VERBUENDE 631 25.1 ZUR MOEGLICHKEIT, STEIFIGKEITEN UND
FESTIGKEITEN GEZIELT EINZUSTELLEN.632 25.1.1 KOMBINIEREN
VERSCHIEDENER FASERTYPEN 632 25.1.2 DER FASERVOLUMENANTEIL ALS
KONSTRUKTIONSPARAMETER 632 25.1.3 ANPASSEN DER FASERWINKEL AN
BELASTUNGSVERLAEUFE 634 25.2 NUTZUNG DES SCHICHTENWEISEN AUFBAUS VON
LAMINATEN 635 25.2.1 ANPASSUNG DER WANDDICKEN AN BELASTUNGSVERLAEUFE 636
25.2.2 ZUR GESTALTUNG VON LAMINATSTUFUNGEN 639 25.2.3 LATERALE
SCHICHTSTUFUNGEN 641 25.3 ABSTIMMUNG VON SCHICHTREIHENFOLGEN UND
FASERORIENTIERUNGEN 641 25.3.1 NUTZUNG VON VERFORMUNGS-KOPPELUNGEN 641
25.3.2 ABSTIMMUNG VON SCHEIBEN- UND PLATTENSTEIFIGKEIT 645 XX
INHALTSVERZEICHNIS 25.3.3 FASERWINKELSTEUERUNG BEI TORDIERTEN ROHREN ZUR
BEEINFLUSSUNG DER SCHUBSPANNUNGSVERTEILUNG 646 25.4 NUTZUNG DER
STATISCHEN UNBESTIMMTHEIT VON LAMINATEN 651 25.5 NUTZUNG DES ANISOTROPEN
FESTIGKEITSVERHALTENS 653 25.6 NUTZUNG DES THERMISCHEN VERHALTENS 655
25.6.1 LAMINATE OHNE THERMISCHE AUSDEHNUNG 655 25.6.2 ZUR AUSLEGUNG VON
STAEBEN OHNE THERMISCHE DEHNUNG 657 25.6.3 ZUR STEIGERUNG DER
WAERMELEITFAEHIGKEIT VON FKV 657 25.7 NUTZUNG GEZIELT EINGEBRACHTER
EIGENSPANNUNGEN 658 25.7.1 MECHANISCHES VERFAHREN 659 25.7.2
THERMISCH-MECHANISCHES VERFAHREN 660 25.7.3 ANALYSE DES
EIGENSPANNUNGSZUSTANDS 661 25.7.4 VERSUCHSERGEBNISSE 664 25.7.5 EINFLUSS
VON ZEIT 665 25.7.6 WEITERE ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN 665 25.7.7 WICHTIGER
HINWEIS 668 LITERATUR 668 SACHVERZEICHNIS 671 |
| adam_txt |
HELMUT SCHUERMANN KONSTRUIEREN MIT FASER-KUNSTSTOFF- VERBUENDEN 2.,
BEARBEITETE UND ERWEITERTE AUFLAGE MIT 381 ABBILDUNGEN UND 39 TABELLEN
SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 1.1 HISTORIE DER
FASERVERBUNDWERKSTOFFE 1 1.2 VORTEILE UND NACHTEILE DER
FASER-KUNSTSTOFF-VERBUENDE 4 1.3 EINSATZGEBIETE 5 1.3.1 LUFT-UND
RAUMFAHRT 6 1.3.2 FAHRZEUGBAU 8 1.3.3 BOOTS-UND SCHIFFSBAU 8 1.3.4
MASCHINENBAU 9 1.3.5 APPARATE- UND ROHRLEITUNGSBAU 9 1.3.6
ELEKTROTECHNIK 9 1.3.7 BAUWESEN 10 1.3.8 SPORTGERAETE 10 1.4 ALLGEMEINE
BEMERKUNGEN 10 1.5 INFORMATIONSBESCHAFFUNG UND WEITERBILDUNG 11
LITERATUR 12 2 BEGRIFFE, ANNAHMEN 13 2.1 ZUM WIRKPRINZIP UND ZUR
BENENNUNG 13 2.2 ZUR MATRIX 14 2.3 ZU DEN BEGRIFFEN
MEHRSCHICHTEN-VERBUND UND UNIDIREKTIONALE SCHICHT. 14 2.4
SCHICHTENWEISE BETRACHTUNGSWEISE 15 2.5 ZU DEN BEGRIFFEN MIKRO- UND
MAKROMECHANIK 16 2.6 BEGRIFFE ZUR CHARAKTERISIERUNG DES WERKSTOFFS -
KONTINUUM, HOMOGENITAET, ANISOTROPIE - 17 NORMEN 17 WERKSTOFFKUNDE DER
FASER-KUNSTSTOFF-VERBUENDE 19 3 FASERN 21 3.1 ZUR WIRKSAMKEIT DER
FASERFORM 21 3.1.1 EINFLUSSDES GROESSENEFFEKTS 21 3.1.2 EINFLUSS VON
ORIENTIERUNGEN 23 3.1.3 VERMINDERUNG VON FEHLSTELLEN UND KERBEN 23 3.1.4
EIGENSPANNUNGEN 25 3.1.5 AUSWIRKUNG DER FASERFORM AUF DEN
VERSAGENSFORTSCHRITT 25 3.1.6 ZUR QUERSCHNITTSFORM VON FASERN 26 VIII
INHALTSVERZEICHNIS 3.2 EINTEILUNG DER FASERN 26 3.3 GLASFASERN 27 3.3.1
HERSTELLUNG 27 3.3.2 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 28 3.3.3
TEMPERATUREINFLUSS, EINSATZGRENZEN 30 3.3.4 CHEMIKALIENBESTAENDIGKEIT 31
3.3.5 ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN 33 3.3.6 LIEFERFORMEN 33 3.4
KOHLENSTOFFFASERN 35 3.4.1 HERSTELLUNG 35 3.4.2 MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN 39 3.4.3 TEMPERATUREINFLUSS, EINSATZGRENZEN 41 3.4.4
ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN 42 3.4.5 LIEFERFORMEN 42 3.5 ARAMIDFASERN 43
3.5.1 HERSTELLUNG 43 3.5.2 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 43 3.5.3
TEMPERATUREINFLUSS, EINSATZGRENZEN 46 3.5.4 CHEMIKALIENBESTAENDIGKEIT 47
3.5.5 ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN 47 3.6PBO-FASER 48 3.6.1 HERSTELLUNG 48
3.6.2 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 48 3.6.3 TEMPERATUREINFLUSS,
EINSATZGRENZEN 49 3.6.4 CHEMIKALIENBESTAENDIGKEIT 49 3.6.5 ELEKTRISCHE
EIGENSCHAFTEN 49 3.7 POLYETHYLENFASER 49 3.7.1 HERSTELLUNG 50 3.7.2
MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 50 3.7.3 TEMPERATUREINFLUSS, EINSATZGRENZEN 51
3.7.4 CHEMIKALIENBESTAENDIGKEIT 51 3.7.5 ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN 51 3.8
WEITERE FASERTYPEN 52 3.8.1 NATURFASERN 52 3.8.2 BASALTFASERN 53 3.8.3
QUARZFASERN 54 3.8.4 ALUMINIUMOXID-FASERN 55 3.8.5 SILIZIUMCARBID-FASERN
55 3.9 ZUR FASER-MATRIX-GRENZFLAECHE 56 3.10 FASER-HALBZEUGE 57 3.10.1
GEWEBE 60 3.10.2 MULTIAXIALGELEGE 63 3.10.3 MATTE, VLIES 64 3.10.4
KERNMATERIALIEN 67 3.10.5 3D-GEWEBE UND GELEGE 67 3.10.6 MASCHENWARE:
GESTRICKE UND GEWIRKE 68 INHALTSVERZEICHNIS IX 3.10.7 ABSTANDSGEWEBE 69
3.10.8 FLECHTSCHLAEUCHE 69 3.10.9 STICKEN 70 3.10.10 NAEHEN 71 3.10.11
ABREISSGEWEBE 71 3.10.12 BLITZSCHUTZ, ELEKTRISCHE ABSCHIRMUNG 73 3.11
LAGERUNGS-UND VERARBEITUNGSHINWEISE 74 3.12 METHODIK ZUR FASERAUSWAHL 75
3.12.1 WAHL DES FASERTYPS 75 3.12.2 WAHL UND UEBERPRUEFUNG DER GEEIGNETEN
SCHLICHTE 76 3.12.3 ZUR BESCHAFFUNG UND BEWERTUNG VON FASERDATEN 78
LITERATUR 79 NORMEN 80 4 POLYMERE MATRIXSYSTEME 83 4.1 AUFGABEN UND
EINTEILUNG DER MATRIXSYSTEME 83 4.1.1 DUROPLASTE 84 4.1.2 THERMOPLASTE
85 4.1.3 ELASTOMERE 86 4.1.4 FUELLSTOFFE 87 4.2 METHODIK ZUR
MATRIXAUSWAHL 91 4.3 WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN VON POLYMEREN MATRIXSYSTEMEN
92 4.3.1 NOTWENDIGE MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 92 4.3.2
TEMPERATURBEREICHE 96 4.3.3 EINFLUSS HOHER TEMPERATUREN 96 4.3.4
TEMPERATURBELASTUNG DURCH SONNENEINSTRAHLUNG 97 4.3.5 BEURTEILUNG DER
TEMPERATUREINSATZGRENZEN EINES KUNSTSTOFFS 99 4.3.6 BELASTBARKEIT BEI T
TG 107 4.3.7 WIRKUNG TIEFER TEMPERATUREN 108 4.3.8 ERGAENZENDE HINWEISE
109 4.4 CHEMISCHE BESTAENDIGKEITEN DER MATRIXPOLYMERE 110 4.5
FERTIGUNGSANFORDERUNGEN AN EIN MATRIXSYSTEM 110 4.5.1 ZUR FASERTRAENKUNG
111 4.5.2 ZUR LAGERUNG 113 4.5.3 ZUR VERARBEITUNGS- UND GELIERZEIT 113
4.5.4 NACHHAERTEN ODER TEMPERN 114 4.5.5 KONTROLLE DES HAERTUNGSGRADS 115
4.5.6 ANFORDERUNGEN AN DEN ARBEITSSCHUTZ UND DIE ABFALLENTSORGUNG 116
4.6 UNGESAETTIGTE POLYESTERHARZE 119 4.6.1 ALLGEMEINES 119 4.6.2 ZUR
VERARBEITUNG UND HAERTUNG 121 4.6.3 EINE ALTERNATIVE HAERTUNGSMETHODE, DIE
LICHTHAERTUNG 124 4.6.4 NACHHAERTEN ODER TEMPERN 124 4.6.5 KONTROLLE DES
HAERTUNGSGRADS 125 4.7 EPOXIDHARZE 125 4.7.1 ALLGEMEINES 125 X
INHALTSVERZEICHNIS 4.7.2 ZUR VERARBEITUNG UND HAERTUNG 126 4.7.3
NACHHAERTEN ODER TEMPERN 127 4.8 VINYLESTERHARZE 127 4.8.1 ALLGEMEINES
127 4.8.2 ZUR VERARBEITUNG UND HAERTUNG 128 4.9 HARZ-SONDEREINSTELLUNGEN
128 4.10 THERMOPLASTISCHE MATRICES 129 4.11 AUSGEWAEHLTE MATRIX-DATEN 132
4.12 ABSCHLIESSENDE HINWEISE 133 LITERATUR 133 NORMEN 134 5
FASER-MATRIX-HALBZEUGE 137 5.1 SINN UND EINTEILUNG VORIMPRAEGNIERTER
HALBZEUGE 137 5.2 DUROPLASTISCHE SMC-UND BMC-FORMMASSEN 139 5.2.1
ALLGEMEINES 139 5.2.2 ZUR HERSTELLUNG 141 5.2.3 ZUR VERARBEITUNG 142
5.2.4 VORTEILE/NACHTEILE UND ANWENDUNGEN 143 5.3 DUROPLASTISCHE PREPREGS
145 5.3.1 ALLGEMEINES 145 5.3.2 ZUR VERARBEITUNG 147 5.3.3
VORTEILE/NACHTEILE UND ANWENDUNGEN 149 5.4 KURZFASERVERSTAERKTE
THERMOPLASTE 150 5.5 GLASMATTENVERSTAERKTE THERMOPLASTE (GMT) 151 5.5.1
ALLGEMEINES 151 5.5.2 ZUR VERARBEITUNG 152 5.5.3 VORTEILE/NACHTEILE UND
ANWENDUNGEN 152 5.6 LANGFASERVERSTAERKTE THERMOPLASTE (LFT) 154 5.6.1
ALLGEMEINES 154 5.6.2 ZUR VERARBEITUNG 155 5.6.3 VORTEILE/NACHTEILE UND
ANWENDUNGEN 156 5.7 THERMOPLASTISCHE PREPREGS 156 5.7.1 ALLGEMEINES 156
5.7.2 ZUR HERSTELLUNG 156 5.7.3 ZUR VERARBEITUNG 157 5.8 GARNGEMISCHE
UND PULVER IMPRAEGNIERTE GARNE 157 LITERATUR 158 6 WICHTIGE KENNGROESSEN
DER EINZELSCHICHTEN UND DES LAMINATS 161 6.1 RELATIVER
FASERVOLUMENANTEIL 161 6.1.1 ZUR BESTIMMUNG DES RELATIVEN
FASERVOLUMENANTEILS 162 6.1.2 WICHTIGE HINWEISE 165 6.2 DICHTE DES
VERBUNDS 165 6.3 SCHICHTDICKEN UND BENOETIGTE FASERMENGEN 165 6.4
BENOETIGTE MATRIXMENGE 167 INHALTSVERZEICHNIS XI 6.5 MISCHPREIS 168
LITERATUR 168 NORMEN 168 DAS WERKSTOFFGESETZ DER UNIDIREKTIONALEN
SCHICHT 171 7 DAS LINEARE ELASTIZITAETSGESETZ DER UD-SCHICHT 173 7.1
DEFINITIONEN 173 7.1.1 BEGRIFF DES FLUSSES UND DER SPANNUNG 173 7.1.2
BEGRIFF DER VERZERRUNG 175 7.1.3 BEGRIFF DER QUERKONTRAKTIONSZAHL 175
7.1.4 BEGRIFF DES ELASTIZITAETSMODULS 176 7.1.5 VORZEICHENREGELUNG 176
7.1.6 ZUR INDIZIERUNG 177 7.1.7 DIE DEFINITIONEN VON *ELASTISCH" UND
*LINEAR ELASTISCH" 177 7.2 EINORDNUNG DES ELASTIZITAETSGESETZES DER
UD-SCHICHT 177 7.2.1 TRIKLINE ANISOTROPIE 178 7.2.2 MONOKLINE
ANISOTROPIE 180 7.2.3 ORTHOTROPIE 180 7.2.4 TRANSVERSALE ISOTROPIE 181
7.2.5 DEFINITION DES ORTHOTROPIEGRADS 183 NORMEN 184 8 BESTIMMUNG DER
GRUND-ELASTIZITAETSGROESSEN EINER UD-SCHICHT 185 8.1 ZUR EXPERIMENTELLEN
BESTIMMUNG DER GRUND-ELASTIZITAETSGROESSEN 186 8.1.1 ZU E|, 186 8.1.2 ZU E
UND G^ 186 8.1.3 ZU V_L|| 187 8.2 BESTIMMUNG DER
GRUND-ELASTIZITAETSGROESSEN MITTELS MIKROMECHANIK 187 8.3
LAENGS-ELASTIZITAETSMODUL E |( EINER UD-SCHICHT 189 8.3.1
PARAMETERDISKUSSION UND FAZIT 191 8.3.2 VALIDIERUNG DER
MIKROMECHANISCHEN ANSATZES 192 8.3.3 UMRECHNUNG VON EY AUF EINEN ANDEREN
FASERVOLUMENANTEIL 193 8.4 QUER-ELASTIZITAETSMODUL E EINER UD-SCHICHT
193 8.5 QUER-LAENGS-SCHUBMODUL G X|| EINER UD-SCHICHT 196 8.6
QUERKONTRAKTIONSZAHLEN EINER UD-SCHICHT 197 8.6.1 QUERKONTRAKTIONSZAHL
VI|| 197 8.6.2 QUERKONTRAKTIONSZAHL V||I 199 8.6.3 QUERKONTRAKTIONSZAHL
VJ_J_ 200 8.7 QUER-QUER-SCHUBMODUL G^ EINER UD-SCHICHT 202 8.8
ERGAENZUNGEN 202 8.8.1 PHYSIKALISCH NICHTLINEARES WERKSTOFFVERHALTEN 203
8.8.2 UMRECHNUNG EXPERIMENTELL ERMITTELTER ELASTIZITAETSGROESSEN 204
LITERATUR 204 XII INHALTSVERZEICHNIS 9 POLARTRANSFORMATION DES
ELASTIZITAETSGESETZES DER UD-SCHICHT 205 9.1 DAS LINEARE
ELASTIZITAETSGESETZ DER UD-SCHICHT ALS SCHEIBENELEMENT 205 9.2
POLARTRANSFORMATION DER SPANNUNGEN UND VERZERRUNGEN 208 9.2.1 FESTLEGUNG
DES FASERWINKELS A 208 9.2.2 SPANNUNGSTRANSFORMATION 209 9.2.3
VERZERRUNGSTRANSFORMATION 210 9.3 POLARTRANSFORMATION DER STEIFIGKEITEN
UND NACHGIEBIGKEITEN 211 9.3.1 IN DAS LAMINAT-KOS TRANSFORMIERTE
SCHEIBEN-NACHGIEBIGKEITEN .212 9.3.2 IN DAS LAMINAT-KOS
TRANSFORMIERTE SCHEIBEN-STEIFIGKEITEN 213 9.4 DISKUSSION DER ERGEBNISSE
DER POLARTRANSFORMATION 214 NORMEN 216 ELASTO-STATIK DES
MEHRSCHICHTENVERBUNDS 217 10 KLASSISCHE LAMINATTHEORIE DES MSV ALS
SCHEIBENELEMENT 219 10.1 BEGRIFFE, ANNAHMEN, ANWENDUNGSGRENZEN 219 10.2
ELASTIZITAETSGESETZ DES MEHRSCHICHTENVERBUNDS ALS SCHEIBENELEMENT 221
10.2.1 KRAEFTEAEQUIVALENZ AM MSV 221 10.2.2 GEOMETRISCHE BEZIEHUNGEN AM
MSV 222 10.2.3 EINBEZIEHUNG DER ELASTIZITAETSGESETZE DER EINZELSCHICHTEN
222 10.3 SCHICHTENWEISE SPANNUNGS- UND VERFORMUNGSANALYSE 223 10.4 DIE
INGENIEURSKONSTANTEN DES MSV 226 10.5 ANWENDUNG DER CLT BEI DER
GESTALTUNG EINER FKV-STRUKTUR 226 11 DARSTELLUNG UND AUSWAHL VON
LAMINATEN 229 11.1 KODIERUNG EINES LAMINATAUFBAUS 229 11.2 DARSTELLUNG
VON LAMINATAUFBAUTEN IN ZEICHNUNGEN 230 11.3 FERTIGUNGSANWEISUNGEN 232
11.4 GEBRAEUCHLICHE LAMINATTYPEN 232 11.4.1 DIE UNIDIREKTIONALE SCHICHT
233 11.4.2 DER AUSGEGLICHENE WINKELVERBUND 234 11.4.3 DER KREUZVERBUND
237 11.4.4 SCHUBLAMINATE 240 11.4.5 (0/+-45/90)-FLUGZEUGBAU-LAMINATE 243
11.4.6 QUASIISOTROPE LAMINATE 244 11.4.7 MATTENLAMINATE 246 LITERATUR
246 12 EINFLUSS DER TEMPERATUR 247 12.1 ALLGEMEINES 247 12.2
ELASTIZITAETSGESETZ DER UD-SCHICHT EINSCHLIESSLICH THERMISCHER DEHNUNGEN
250 12.3 DIE THERMISCHEN LAENGENAUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN EINER
UD-SCHICHT. 252 12.3.1 MIKROMECHANISCHE BESTIMMUNG DES THERMISCHEN
LAENGENAUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN OC T|| DER UD-SCHICHT 254
INHALTSVERZEICHNIS XIII 12.3.2 MIKROMECHANISCHE BESTIMMUNG DES
THERMISCHEN LAENGENAUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN OC TX DER UD-SCHICHT 256 12.4
ELASTIZITAETSGESETZ DES MSV EINSCHLIESSLICH THERMISCHER DEHNUNGEN 259 12.5
SCHICHTENWEISE ANALYSE DER THERMISCHEN EIGENSPANNUNGEN 259 12.6
THERMISCHE AUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN DES MSV 265 12.7 BEEINFLUSSUNG DER
THERMISCHEN EIGENSPANNUNGEN 266 12.8 WAERMELEITFAEHIGKEITEN DER UD-SCHICHT
UND DES MSV 268 12.9 WAERMEKAPAZITAETEN DER UD-SCHICHT UND DES MSV 269
12.10 TIEFSTTEMPERATUREN 270 LITERATUR 273 NORMEN 274 13 EINFLUSS VON
FEUCHTE 275 13.1 ALLGEMEINES 275 13.2 ELASTIZITAETSGESETZ DER UD-SCHICHT
EINSCHLIESSLICH DER QUELLDEHNUNGEN.281 13.3 DIE
QUELL-LAENGENAUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN EINER UD-SCHICHT 283 13.3.1
MIKROMECHANISCHE BESTIMMUNG DES LAENGS-QUELLDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN OC M||
DER UD-SCHICHT 283 13.3.2 MIKROMECHANISCHE BESTIMMUNG DES
QUER-QUELLDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN OC M DER UD-SCHICHT 284 13.4
SCHICHTENWEISE ANALYSE DER QUELLEIGENSPANNUNGEN 285 13.5 BESTIMMUNG DER
FEUCHTEVERTEILUNG 286 13.6 BESTIMMUNG DER SAETTIGUNGSFEUCHTE 289 13.7
BESTIMMUNG DER DIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN 291 13.7.1 ZUR EXPERIMENTELLEN
BESTIMMUNG DES DIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN 291 13.7.2 TEMPERATURABHAENGIGKEIT
DES DIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN 293 13.7.3 DIE DIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN DER
UD-SCHICHT E N UND D 294 LITERATUR 295 NORMEN 295 14
LANGZEITVERHALTEN VON FASER-KUNSTSTOFF-VERBUNDEN 297 14.1 ALLGEMEINES,
BEGRIFFE 297 14.2 LINEARE VISKOELASTIZITAET 300 14.2.1 DAS ISOCHRONE
SPANNUNGS-VERZERRUNGS-DIAGRAMM 300 14.2.2 BOLTZMANNSCHES
SUPERPOSITIONSPRINZIP 301 14.3 BESCHREIBUNG DES ZEITABHAENGIGEN
WERKSTOFFVERHALTENS 302 14.3.1 DIE DIFFERENTIELLE FORM 302 14.3.2 DIE
INTEGRALE FORM 303 14.4 DAS ZEITABHAENGIGE, EBENE, LINEAR VISKOELASTISCHE
WERKSTOFFGESETZ DER UD-SCHICHT 304 14.5 DAS ZEITABHAENGIGE, EBENE, LINEAR
VISKOELASTISCHE WERKSTOFFGESETZ DES MSV 305 14.6 ZEITABHAENGIGE CLT DES
MSV MITTELS REKURSIVER BEZIEHUNGEN 306 14.7 ZEITABHAENGIGE CLT MITTELS
DER QUASISTATIONAEREN LOESUNG 307 14.8 KRAEFTEUMLAGERUNGEN BEI
LANGZEITBELASTUNG 307 XIV INHALTSVERZEICHNIS 14.9 ZUR
ZEITSTANDFESTIGKEIT 312 14.10 KRIECHVERSUCHE AN UD-PROBEKOERPERN 313
14.10.1 AUSWERTUNG VON KRIECHVERSUCHEN 314 14.10.2 UMRECHNUNG VON
KRIECHERGEBNISSEN AUF ANDERE FASERVOLUMENGEHALTE 317 14.10.3 ZUR
ZEITLICHEN VERAENDERUNG DER QUERKONTRAKTIONSZAHLEN 317 14.10.4 ZUR
EXTRAPOLATION VON ERGEBNISSEN AUS LANGZEITVERSUCHEN 318 14.11
KONSTRUKTIONSHINWEISE 319 LITERATUR 320 NORMEN 321 15 KLASSISCHE
LAMINATTHEORIE DES MSV ALS SCHEIBEN- UND PLATTENELEMENT . 323 15.1
BEGRIFFE, ANNAHMEN, ANWENDUNGSGRENZEN 323 15.2 ELASTIZITAETSGESETZ DES
MSV ALS SCHEIBEN-PLATTENELEMENT 324 15.2.1 KRAEFTE- UND
MOMENTENAEQUIVALENZ AM MSV 326 15.2.2 KINEMATISCHE BEZIEHUNGEN AM
SCHEIBEN-PLATTENELEMENT 327 15.2.3 EINBEZIEHUNG DER ELASTIZITAETSGESETZE
DER EINZELSCHICHTEN 329 15.2.4 SCHEIBEN-STEIFIGKEITSMATRIX 331 15.2.5
PLATTEN-STEIFIGKEITSMATRIX 331 15.2.6 KOPPEL-STEIFIGKEITSMATRIX 332 15.3
DIE SCHICHTSPANNUNGEN DES MSV-SCHEIBEN-PLATTENELEMENTS 332 15.3.1
VERZERRUNGEN DER EINZELSCHICHTEN 332 15.4 THERMISCHE- UND
QUELLEIGENSPANNUNGEN IM MSV-SCHEIBEN-PLATTENELEMENT 333 15.5 DIE
ALLGEMEINEN UND SPEZIELLEN NEUTRALEBENEN DES MSV 335 15.5.1 ALLGEMEINE
NEUTRALEBENE 335 15.5.2 SPEZIELLE NEUTRALEBENEN 336 15.6 HINWEISE ZUR
CLT UND DIE INGENIEURSKONSTANTEN DES MSV 337 15.6.1 HINWEISE ZUR CLT DES
SCHEIBEN-PLATTENELEMENTS 337 15.6.2 BESTIMMUNG DER INGENIEURSKONSTANTEN
AM PLATTENELEMENT 338 15.7 HINWEISE ZUR LAMINATSCHICHTUNG 339 LITERATUR
340 FESTIGKEITSANALYSE DER FASER-KUNSTSTOFF-VERBUENDE 341 16 VERSAGEN VON
UD-SCHICHTEN 343 16.1 ALLGEMEINES 343 16.2 BEANSPRUCHUNGEN, FESTIGKEITEN
UND VERSAGENSARTEN EINES UD-ELEMENTS 344 16.3 VERSAGEN DER FASERN:
FASERBRUCH 346 16.3.1 FASERBRUCH DURCH LAENGS-ZUGBEANSPRUCHUNG A,| 346
16.3.2 FASERBRUCH DURCH LAENGS-DRUCKBEANSPRUCHUNG AJJ 350 16.4 VERSAGEN
ZWISCHEN DEN FASERN: ZWISCHENFASERBRUCH 363 16.4.1 DER UNTERSCHIED
ZWISCHEN FESTIGKEIT UND WIRKEBENEN-BRUCHWIDERSTAND 363 16.4.2
BEANSPRUCHUNG DURCH QUERZUG C* 364 INHALTSVERZEICHNIS XV 16.4.3
BEANSPRUCHUNG DURCH QUERDRUCK RJ~ 364 16.4.4 BEANSPRUCHUNG DURCH
QUER-LAENGS-SCHUB X X|| , BZW. DURCH LAENGS-QUER-SCHUB X || 365 16.4.5
BEANSPRUCHUNG DURCH QUER-QUER-SCHUB X^ 366 16.4.6 VERSAGEN BEI
ZUGBEANSPRUCHUNG QUER ZUR FASERRICHTUNG O^ 369 16.4.7 VERSAGEN BEI
DRUCKBEANSPRUCHUNG QUER ZUR FASERRICHTUNG O~ X 376 16.4.8 VERSAGEN BEI
QUER-LAENGS-SCHUBBEANSPRUCHUNG X || 377 16.4.9 DIE Z/DT-PRUEFUNG ZUR
BESTIMMUNG DER FESTIGKEITEN R X ,R |] 379 16.4.10 VERSAGEN BEI
QUER-QUER-SCHUBBEANSPRUCHUNG X^ 381 16.4.11 UEBERLAGERUNG VON
QUERZUG/QUERDRUCK UND QUER-LAENGS-SCHUBBEANSPRUCHUNG 381 16.5 DAS *KNIE"
IM SPANNUNGS-VERZERRUNGS-DIAGRAMM EINES MSV 382 16.6 SCHICHTENTRENNUNG
ODER DELAMINATION 385 16.6.1 FAELLE, BEI DENEN MIT DELAMINATIONEN ZU
RECHNEN IST 385 16.6.2 MASSNAHMEN ZUR VERMEIDUNG VON DELAMINATIONEN 389
LITERATUR 390 NORMEN 391 17 BRUCHANALYSE VON UNIDIREKTIONALEN SCHICHTEN
393 17.1 BEGRIFFE, AUFGABEN EINER FESTIGKEITSANALYSE 393 17.2
ANFORDERUNGEN UND ALLGEMEINE FORMULIERUNG EINES BRUCHKRITERIUMS. 396
17.2.1 SPEZIFISCHE FASERVERBUND-ANFORDERUNGEN 396 17.2.2 ZUR
MATHEMATISCHEN FORMULIERUNG UND VISUALISIERUNG VON BRUCHBEDINGUNGEN 397
17.2.3 ANPASSUNG VON BRUCHBEDINGUNGEN; BERUECKSICHTIGUNG DES EINFLUSSES
VON QUERDRUCK AUF DEN SCHUBBRUCH 399 17.2.4 FORMULIERUNG EINES
BRUCHKRITERIUMS UND EINFUEHRUNG DER ANSTRENGUNG 402 17.2.5
BERUECKSICHTIGUNG VON EIGENSPANNUNGEN, EINFUEHRUNG DES STRECKUNGSFAKTORS
404 17.2.6 ANSTRENGUNG UND STRECKUNGSFAKTOR BEI NICHTLINEAREM
WERKSTOFFVERHALTEN 406 17.2.7 DER RESERVEFAKTOR FUER EIN LAMINAT 407 17.3
GLIEDERUNG DER BRUCHKRITERIEN-ARTEN 408 17.4 FASER-BRUCHKRITERIUM DER
UD-SCHICHT 409 17.5 VORBEMERKUNGEN ZU ZWISCHENFASERBRUCH-KRITERIEN 411
17.6 WIRKEBENEN-BEZOGENE BRUCHKRITERIEN FUER DIE UD-SCHICHT 411 17.6.1
SPANNUNGEN UND SPANNUNGSKOMBINATIONEN AUF DER BRUCHEBENE, DIEZUZFB
FUEHREN 412 17.6.2 BESTIMMUNG DER LAGE DER BRUCHEBENE 415 17.6.3 DIE
MASTER-BRUCHBEDINGUNGEN FUER ZFB 416 17.6.4 DER *SONDERFALL" DES EBENEN
SPANNUNGSZUSTANDS 421 17.6.5 WAHL DER NEIGUNGSPARAMETER 425 17.6.6
VORTEILE DER WIRKEBENEN-BEZOGENEN BRUCHKRITERIEN 426 17.6.7 ZUR
EXPERIMENTELLEN ERMITTLUNG DER BRUCHWIDERSTAENDE 427 XVI
INHALTSVERZEICHNIS 17.7 EINFLUSS FASERPARALLELER SPANNUNGEN AUF DEN ZFB
UND DAS ZFB-BRUCHKRITERIUM 428 17.7.1 ZUR ERMITTLUNG DER ANSTRENGUNG 428
17.7.2 ZUR ERMITTLUNG DES RESERVEFAKTORS 433 17.8 GLOBAL-BRUCHKRITERIEN
DER UD-SCHICHT 434 17.8.1 ALLGEMEINES 434 17.8.2 EIN
DEHNUNGS-GLOBALKRITERIUM; FESTIGKEITSANALYSE VON (0/90/45) S
-FLUGZEUGBAU-LAMINATEN 434 17.9 SCHICHTENWEISE BRUCHANALYSE 436 17.9.1
ZUR UEBERTRAGUNG DER FESTIGKEITSANALYSE DER UD-SCHICHT AUF DEN MSV 436
17.10 MASSNAHMEN GEGEN ZU FRUEH EINTRETENDEN FB ODER ZFB 437 17.10.1
MASSNAHMEN GEGEN ZU FRUEHEN FASERBRUCH 437 17.10.2 MASSNAHMEN GEGEN ZU
FRUEHEN ZWISCHENFASERBRUCH 438 LITERATUR 439 18 DEGRADATIONSANALYSE VON
LAMINATEN 441 18.1 ZIELE EINER DEGRADATIONSANALYSE 441 18.2 DAS
DEGRADATIONSMODELL FUER EINE UD-SCHICHT 441 18.2.1 ZUR STEUERUNG DER
DEGRADATIONSTAERKE 444 18.2.2 RECHENSCHRITTE BEI DER DEGRADATIONSANALYSE
446 18.2.3 HINWEISE 447 LITERATUR 448 ENTWURFSMETHODEN FUER LAMINATE 449
19 LAMINATENTWURF MIT HILFE DER NETZTHEORIE 451 19.1 DEFINITIONEN,
VORAUSSETZUNGEN 453 19.2 POLARTRANSFORMATION 454 19.3 AEQUIVALENZ
ZWISCHEN SCHNITTKRAEFTEN UND SCHICHTKRAEFTEN IM MSV 455 19.3.1 AEQUIVALENZ-
ODER GLEICHGEWICHTSBEZIEHUNGEN 455 19.3.2 UEBERGANG ZUM
I,II-HAUPTACHSEN-KOORDINATENSYSTEM 456 19.4 BESTIMMUNG DER
SCHICHTKRAEFTE, DER FASERWINKEL UND DER FASERMENGEN 458 19.4.1 LAMINATE
MIT NUR EINER FASERRICHTUNG 458 19.4.2 LAMINATE MIT ZWEI FASERRICHTUNGEN
458 19.4.3 LAMINATE MIT DREI FASERRICHTUNGEN 462 19.4.4 LAMINATE MIT
VIER ODER MEHR FASERRICHTUNGEN 467 19.5 RADIALKRAEFTE BEI GEKRUEMMTEN
LAMINATEN 467 19.6MINDESTFASERAUFWAND, OPTIMIERUNGSREGELN 469 19.7
BEISPIELE 473 19.7.1 DRUCKBEHAELTER ODER ENDSEITIG VERSCHLOSSENES
DRUCKROHR 473 19.7.2 TORSIONSROHR ODER SCHUBSTEG 474 LITERATUR 476 20
GEWICHTSOPTIMALE AUSLEGUNG VON LAMINATEN ALS ISOTENSOIDE 477 20.1 ZUM
BEGRIFF DES ISOTENSOIDEN 477 INHALTSVERZEICHNIS XVII 20.2
ISOTENSOIDISCHE OPTIMIERUNG AUF BASIS DER CLT 478 20.3 BEISPIEL:
DUENNWANDIGER DRUCKBEHAELTER 481 LITERATUR 482 KRAFTEINLEITUNGEN UND
FUEGETECHNIKEN 483 21 DER SCHLAUFENANSCHLUSS 485 21.1 VORBEMERKUNGEN ZUM
THEMA KRAFTEINLEITUNG 485 21.2 VORBEMERKUNGEN ZUM SCHLAUFENANSCHLUSS 486
21.3 SPANNUNGSANALYSE DES SCHLAUFENANSCHLUSSES 487 21.3.1
KRAEFTEGLEICHGEWICHT 488 21.3.2 KINEMATISCHE BEZIEHUNGEN 488 21.3.3
ELASTIZITAETSGESETZE 489 21.3.4 RANDBEDINGUNGEN 491 21.4 ERGEBNISSE UND
DISKUSSION DER SPANNUNGSANALYSE 492 21.4.1 EINFLUSS DES
RADIENVERHAELTNISSES 493 21.4.2 EINFLUSS DES ORTHOTROPIEGRADS EJE 494
21.4.3 FE-KORREKTUREN DER ANALYTISCHEN ERGEBNISSE 495 21.5 ERGEBNISSE
EINER FESTIGKEITSANALYSE 497 21.6 KONSTRUKTIVE VERBESSERUNGSMASSNAHMEN
UND DETAILLOESUNGEN 498 21.6.1 DIE SCHLAUFENKASKADE 498 21.6.2 DIE
MEHRSCHICHTIGE SCHLAUFE 499 21.6.3 GESTALTUNG ALS HYBRIDSCHLAUFE 500
21.6.4 EINFUEGEN VON RISSSTOPPERSCHICHTEN 501 21.6.5
KONSTRUKTIONSLOESUNGEN 501 21.6.6 AUSLEITEN DES SCHLAUFENANSCHLUSSES IN
DIE FLAECHE 503 21.6.7 EINLEITUNG VON BIEGEMOMENTEN 503 21.6.8 EINLEITUNG
VON QUERKRAEFTEN 504 21.6.9 DIE SCHLAUFE ALS SPANNELEMENT 505 21.6.10
REDUKTION DER BAUHOEHE DER SCHLAUFENUMLENKUNG 506 21.6.11
KEIL-SCHLAUFENANSCHLUESSE 507 21.7 DRUCKBEANSPRUCHTE SCHLAUFEN 508 21.8
ZUSAMMENGEFASSTE GESTALTUNGSREGELN 509 LITERATUR 510 22
BOLZENVERBINDUNGEN 513 22.1 VORBEMERKUNGEN 513 22.2
VERSAGENSMOEGLICHKEITEN UND IHRE UEBERSCHLAEGIGE UEBERPRUEFUNG 515 22.2.1
FESTLEGUNG UND UEBERPRUEFUNG DES BOLZENDURCHMESSERS 516 22.2.2 FESTLEGEN
DER RANDABSTAENDE 517 22.2.3 UEBERPRUEFEN DER LOCHLEIBUNGSFESTIGKEIT 519
22.2.4 UEBERPRUEFEN AUF FLANKENZUGBRUCH 521 22.2.5 UEBERPRUEFEN AUF
SCHERBRUCH 522 22.2.6 UEBERPRUEFEN AUFSPALTEN 523 22.2.7 KOMBINIERTER
SCHER- UND FLANKENZUGBRUCH 524 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 22.2.8
UEBERLAGERUNG ALLER AUF MOEGLICHE VERSAGENSFORMEN ABGESTIMMTEN
FASERORIENTIERUNGEN 524 22.3 FEINDIMENSIONIERUNG DER BOLZENVERBINDUNG
526 22.4 STEIGERUNG DER BELASTUNGSFAEHIGKEIT DURCH ANPRESSDRUCK AUF DIE
FUEGETEILE 528 22.5 MASSNAHMEN ZUR ERHOEHUNG DER BELASTBARKEIT VON
BOLZENVERBINDUNGEN 529 22.5.1 EINLAMINIEREN VON METALLFOLIEN 531 22.6
ZUR AUSWAHL GEEIGNETER NIETE 536 22.6.1 AUSREICHENDE FESTIGKEIT 536
22.6.2 WERKSTOFFKOMPATIBILITAET - ELEKTROCHEMISCHE KORROSION 536 22.6.3
GEEIGNETE NIETE SOWIE NIET-UND SCHLIESSKOEPFE 537 22.6.4 PASSUNGSTOLERANZ
BOHRUNG - NIET 540 22.7 ZUSAMMENFASSUNG ALLER OPTIMIERUNGSMASSNAHMEN 541
22.8 HINWEISE ZUR FERTIGUNG DER BOHRUNGEN 541 22.9 ZUR PRUEFLING VON
BOLZENVERBINDUNGEN 542 22.10 ZUR GESTALTUNG VON NIETREIHEN 542 22.10.1
ANALYSE VON NIETREIHEN 543 22.10.2 ZUR BESTIMMUNG DER NACHGIEBIGKEITEN
548 22.10.3 ERGEBNIS-DISKUSSION 548 22.11 DIREKTVERSCHRAUBUNGEN IN
LAMINATE 549 22.12 STEHBOLZEN MIT EINZUBETTENDER FUSSPLATTE 553 22.12.1
VERSUCHSERGEBNISSE QUASISTATISCHER FESTIGKEITSPRUEFUNGEN 555 22.12.2
VERSUCHSERGEBNISSE VON ERMUEDUNGSPRUEFUNGEN 557 22.12.3 ZUR BERECHNUNG DES
PLATTE/BOLZEN-ELEMENTS 559 22.12.4 EMPFEHLUNGEN ZUR KONSTRUKTIVEN
AUSGESTALTUNG 562 22.13 BEISPIELE VON BOLZENVERBINDUNGEN IN HOCH
BEANSPRUCHTEN STRUKTUREN564 LITERATUR 567 NONNEN 568 23 KLEBVERBINDUNGEN
569 23.1 VORBEMERKUNGEN 569 23.2 ALLGEMEINES ZUR SPANNUNGSANALYSE VON
KLEBVERBINDUNGEN 572 23.3 ZUR ANALYSE EINER GESCHAEFTETEN KLEBVERBINDUNG
573 23.3.1 ABLAUF DER RECHNUNG 573 23.3.2 PARAMETERDISKUSSION 574 23.4
ZUR ANALYSE VON UEBERLAPPUNGS-FUEGUNGEN 576 23.4.1 ANNAHMEN 576 23.4.2
ELASTO-STATIK DER UEBERLAPPUNGSKLEBUNG 577 23.4.3 GLEICHZEITIGE
ZUG/DRUCK- UND SCHUBBELASTUNG EINER KLEBUNG 580 23.4.4 DISKUSSION DER
ANALYSEERGEBNISSE BEI EIN- UND ZWEISCHNITTIGEN UEBERLAPPUNGS-KLEBUNGEN
580 23.4.5 DOPPLER-KLEBUNGEN 584 23.4.6 BEMERKUNGEN ZU EINER
VERSCHAERFTEN ANALYSE 585 23.5 EINFLUSS DER KLEBER-PLASTIZITAET 586 23.6
ZUM LANGZEITVERHALTEN VON KLEBVERBINDUNGEN 588 23.6.1 EINFLUSS VON
TEMPERATUREN UND MEDIEN 588 INHALTSVERZEICHNIS XIX 23.6.2
ZEITSTANDVERHALTEN 588 23.6.3 SCHWINGFESTIGKEIT 589 23.7 ZUR
KLEBERAUSWAHL 590 23.7.1 WIRKMECHANISMEN EINER KLEBUNG 590 23.7.2
KLEBERTYPEN 592 23.7.3 FUELLSTOFFE 594 23.8 ZUR HERSTELLUNG VON
KLEBVERBINDUNGEN 594 23.8.1 VORBEHANDLUNG DER FUEGETEILE 594 23.8.2 ZUM
EINFLUSS DER KLEBSCHICHTDICKE 597 23.8.3 EMPFEHLUNG 599 23.9
KONSTRUKTIVE VERBESSERUNGEN EINER KLEBVERBINDUNG 599 23.9.1 ERHOEHUNG DER
SCHUBBELASTBARKEIT DURCH UEBERLAGERTEN QUERDRUCK.599 23.9.2
KOMBINATIONS- ODER GRADIENTENKLEBUNG 600 23.9.3 KEILFOERMIGE KLEBFUGEN
601 23.9.4 KLEBER-KEHLE 601 23.9.5 KONSTRUKTIVE MOEGLICHKEITEN, UM
ABSCHAELEN ZU VERHINDERN 602 23.10 HINWEIS ZUR PRUEFUNG VON
KLEBVERBINDUNGEN 603 LITERATUR 603 NORMEN 604 GESTALTUNGS- UND
KONSTRUKTIONSHINWEISE 605 24 GESTALTUNGSHINWEISE FUER FKV-STRUKTUREN 607
24.1 ALLGEMEINE LEICHTBAUREGELN 607 24.1.1 LEICHTBAU DURCH REALISTISCHE
ANFORDERUNGEN 607 24.1.2 WERKSTOFF-LEICHTBAU 607 24.1.3
VERBUND-LEICHTBAU 608 24.1.4 LEICHTBAU DURCH GERINGE STREUUNGEN 610
24.1.5 LEICHTBAU DURCH DETAILLIERTE MECHANISCHE ANALYSE 611 24.1.6
KONSTRUKTIVER LEICHTBAU 612 24.2 SPEZIELLE GESTALTUNGSHINWEISE FUER FKV
619 24.3 FERTIGUNGSTECHNISCHE GESTALTUNGSREGELN FUER FKV 624 LITERATUR
629 25 BESONDERE KONSTRUKTIVE MOEGLICHKEITEN DER
FASER-KUNSTSTOFF-VERBUENDE 631 25.1 ZUR MOEGLICHKEIT, STEIFIGKEITEN UND
FESTIGKEITEN GEZIELT EINZUSTELLEN.632 25.1.1 KOMBINIEREN
VERSCHIEDENER FASERTYPEN 632 25.1.2 DER FASERVOLUMENANTEIL ALS
KONSTRUKTIONSPARAMETER 632 25.1.3 ANPASSEN DER FASERWINKEL AN
BELASTUNGSVERLAEUFE 634 25.2 NUTZUNG DES SCHICHTENWEISEN AUFBAUS VON
LAMINATEN 635 25.2.1 ANPASSUNG DER WANDDICKEN AN BELASTUNGSVERLAEUFE 636
25.2.2 ZUR GESTALTUNG VON LAMINATSTUFUNGEN 639 25.2.3 LATERALE
SCHICHTSTUFUNGEN 641 25.3 ABSTIMMUNG VON SCHICHTREIHENFOLGEN UND
FASERORIENTIERUNGEN 641 25.3.1 NUTZUNG VON VERFORMUNGS-KOPPELUNGEN 641
25.3.2 ABSTIMMUNG VON SCHEIBEN- UND PLATTENSTEIFIGKEIT 645 XX
INHALTSVERZEICHNIS 25.3.3 FASERWINKELSTEUERUNG BEI TORDIERTEN ROHREN ZUR
BEEINFLUSSUNG DER SCHUBSPANNUNGSVERTEILUNG 646 25.4 NUTZUNG DER
STATISCHEN UNBESTIMMTHEIT VON LAMINATEN 651 25.5 NUTZUNG DES ANISOTROPEN
FESTIGKEITSVERHALTENS 653 25.6 NUTZUNG DES THERMISCHEN VERHALTENS 655
25.6.1 LAMINATE OHNE THERMISCHE AUSDEHNUNG 655 25.6.2 ZUR AUSLEGUNG VON
STAEBEN OHNE THERMISCHE DEHNUNG 657 25.6.3 ZUR STEIGERUNG DER
WAERMELEITFAEHIGKEIT VON FKV 657 25.7 NUTZUNG GEZIELT EINGEBRACHTER
EIGENSPANNUNGEN 658 25.7.1 MECHANISCHES VERFAHREN 659 25.7.2
THERMISCH-MECHANISCHES VERFAHREN 660 25.7.3 ANALYSE DES
EIGENSPANNUNGSZUSTANDS 661 25.7.4 VERSUCHSERGEBNISSE 664 25.7.5 EINFLUSS
VON ZEIT 665 25.7.6 WEITERE ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN 665 25.7.7 WICHTIGER
HINWEIS 668 LITERATUR 668 SACHVERZEICHNIS 671 |
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