Piezoelektrische Polyvinylidenfluorid — Folien zur Messung bruchmechanischer Kenngrößen

Abstract

ZusammenfassungEs wird eine Methode zur gleichzeitigen Messung der Rissspitzenlage und der Spannungsintensitätsfaktoren (SIF) von Rissen in dünnwandigen ebenen oder gekrümmten Strukturen bei Ermüdungsrisswachstum vorgestellt. Voraussetzung hierbei ist, dass die Strukturen aus einem isotropen und dem Konzept des Sprödbruchs gehorchenden Material bestehen. Für die Messung wird eine orthotrope piezoelektrische Polyvinylidenfluorid Folie (PVDF-Folie) auf den rissbehafteten Bereich der Struktur appliziert. Die elektrischen Signale der piezoelektrischen Folie sind ein Maß für die Lage und Belastung des Risses. Die Bestimmung der Risslage und SIF aus den elektrischen Signalen erfolgt durch das Lösen des sich ergebenden inversen Problems. Die Messmethode wird am Beispiel des Griffith-Risses hypothetisch erprobt. Im Gegensatz zu der vorausgehenden Publikation [1] gelingt nun neben der genauen Bestimmung desKI-Faktors auch die desKII-Faktors.