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Influence of the specimen preparation and geometry on the measured static tensile properties of a woven fabric‐reinforced thermoplastic

Endless‐fiber reinforced thermoplastics combine high material stiffness and strength with a good processability. In this work the influences of different specimen geometries and preparation methods on the measured tensile properties of such materials are investigated. Due to the material performance high test forces must be applied which often exceeds the possibilities of some standard test facilities. Therefore the influence of the specimen width on the tensile properties is investigated with the objective to allow a deviation from the test standard to reduce the necessary test forces by smaller specimen cross‐section. Polyamide 6, often used as matrix material for thermoplastic composites, shows a bad bonding behavior regarding the application of end tabs which are necessary for gripping in the testing machine. Therefore, different adhesive systems were tested. Alternatively, a tapered specimen geometry for cyclic tensile‐compression tests is examined with respect to the buckling and fracture behavior.

Endlosfaserverstärkte Thermoplaste kombinieren eine hohe Materialsteifigkeit und ‐festigkeit mit einer guten Verarbeitbarkeit. In dieser Arbeit werden die Einflüsse verschiedener Probenkörpergeometrien und ‐vorbereitungen auf die gemessenen Zugeigenschaften eines solchen Materials untersucht. Aufgrund der sehr guten Materialeigenschaften, müssen hohe Prüfkräfte aufgebracht werden, welche Standard‐Prüfvorrichtungen häufig nicht aufbringen können. Aus diesem Grund wird der Einfluss der Probenkörperbreite auf die gemessenen Zugeigenschaften untersucht. Es soll aufgezeigt werden, dass in bestimmten Fällen eine Abweichung von der Normgeometrie zur Reduktion der notwendigen Prüfkräfte aufgrund eines verringerten Probenquerschnitts zulässig ist. Das häufig verwendete Matrixmaterial Polyamid 6 zeigt schlechte Klebeigenschaften im Hinblick auf die Applikation von Aufleimern welche zur Einspannung der Probe in der Prüfmaschine notwendig sind. Daher wurden verschiedene Klebstoffsysteme getestet. Ebenfalls wurde eine taillierte Zugprobengeometrie für zyklische Wechsellastversuche hinsichtlich ihres Beul‐ und Bruchverhaltens untersucht.

Autoren:   C. Bauer, J. Hausmann, T. Schalk
Journal:   Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Jahrgang:   2016
Seiten:   n/a
DOI:   10.1002/mawe.201600624
Erscheinungsdatum:   11.11.2016
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