Characterization of the Fatigue Behavior of Elastomer Compounds by Fracture Mechanics Methods

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Die wichtigsten Zielsetzungen dieser Dissertation sind die Entwicklung und Implementierung von Methoden zur Untersuchung des Ermüdungsrisswachstumsverhaltens in Elastomeren, sowie die Bestimmung des Einflusses verschiedenster Prüfparameter und der Materialstruktur auf das Ermüdungsrisswachstumsverhalten. Um Schwierigkeiten bei Ermüdungsprüfungen bezüglich nicht-planarem Risswachstum bewältigen zu können, wurde zunächst der dafür häufig eingesetzte Pure Shear-Prüfkörper durch eine leichte Taillierung modifiziert. Hinsichtlich des verwendeten bruchmechanischen Konzeptes wurden zwei verschiedene Charakterisierungsmethoden detailliert untersucht, das Tearing Energy-Konzept und das J-Integral Konzept. Während die Tearing Energy-Methodik eine direkte Methode basierend auf globalen Kraft- und Weg-Messungen darstellt, welche in relativ kurzer Zeit Ermüdungsdaten liefert, ist die J Integral-Methodik komplexer hinsichtlich Messtechnik und Datenanalyse, da sie mit 2-dimensionalen Daten arbeitet. Die Tearing Energy-Resultate wurde anhand typischer Versuchsparameter mit den entsprechenden J-basierten Ergebnissen verglichen, wobei sich eine gute Übereinstimmung zeigte. Unter Anwendung der Tearing Energy-Methodik wurden dann Parametereinflüsse wie die der Prüffrequenz und des Rissspitzenradiuses analysiert sowie das unterschiedliche Ermüdungsverhalten typischer Elastomere untersucht. An zwei Modell-Elastomeren wurde schließlich der Einfluss des Russanteils systematisch untersucht.

Details

Titel in ÜbersetzungCharakterisierung des Ermüdungsverhaltens von Elastomerwerkstoffen mit bruchmechanischen Methoden
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Stelzer, Franz, Beurteiler B (extern), Externe Person
  • Lang, Reinhold, Beurteiler A (intern)
StatusVeröffentlicht - 2006