KT_5

Winkelabschnitt Delta d  

d = pi * tan (delta)

Grenzflächenreibung zwischen Harz, Fasern und Füllstoffpartikeln

führt zu nichtlinearen, spannungsabhängigen aber geschwindigkeitsunabhängigen Dämpfungen, für die eine Hysteresisschleife mit scharfen Spitzen an den Umkehrpunkten charakteristisch ist. 

Probenvolumenbezogener Energieverbrauch durch irreversible Energiedissipation während eines Schwingspiels z.B. aufgrund von Reibungswärme, Deformation, Rissbildung, Gefügeumwandlung, Schallemission, chemischer Umwandlung oder Bruchvorgänge. 

Probenvolumenbezogene Arbeit, die in der Verformung des Werkstoffs Federeigenschaft) bei der maximalen Dehnung während eines Schwingspiels gespeichert ist. 

Indikator für den individuellen Schädigungsprozess darstellen. 

• Korrosion

• Ablagerungen im Rohrinnern (Proteine aus Speichel)

• Kondenswasserbildung

• T emperaturabhängigkeit der T onhöhe

• mechanische Anfälligkeit

• hohes Gewicht

• eingeschränkte Designmöglichkeiten

• niedriger Automatisierungsgrad bei der Formgebung 

1. Giessen
2. Nachbearbeiten
3. Preforming
4. RTM
5. Ausschmelzen

Schwingung bei 700Hz:

• -  links Blech

• -  rechts CFK 

CFK: mehr Energie in Schall umgesetzt! 

Generell:

• Modalanalyse zur Bestimmung der Eigenfrequenzen und -modi

• Massnahmen treffen, um Eigenfrequenzen zu verschieben (falls nötig)

• System dämpfen, wenn möglich/zulässig 

• Gewichtsersparnis

• Durchsatzerhöhung (grössere Schaufeln/höhere Drehzahlen) 

• Krafteinleitung in FVK
• Schwingungsverhalten 

Potentielle Schadensfälle

• Bruch von Verdichterschaufeln

• Folgeschäden an Laufrädern etc.

• Ausfall der Turbine und kostspielige Reparatur! 

• Zu hoch angenommene Materialeigenschaften

• Zu wenig exakte Modellierung (Kerne, Lagenaufbau, Steifigkeiten, ) 

• Höhere Eigenfrequenzen möglich
• Geringere Anregungsenergie durch geringere Masse
• kleinere Unwuchten
• kleinere Asymmetrie
• Schwingungen ausgeprägter

• Höhere Geschwindigkeit bei gleicher Laufruhe
• Verbesserung von Positions- und Wiederholgenauigkeit
• Genauere Messergebnisse bei Messkomponenten

• ruhende
• und/oder schwingende

• die zur Anwendung der schichtenweisen Bruchanalyse notwendige Datenbasis für Langzeitbelastung oft nicht vorhanden ist.

• durch die Zerrüttung des Werkstoffs schichtweise Lastumlagerungen stattfinden können

• Da Risse in zuerst geschädigten Schichten (v.a. zFB) aufgrund von Kerbwirkungen zu einem frühzeitigerem Ausfall der Nachbarlage führen kann. Materialdaten, sofern sie vorhanden sind, liegen nur von «isolierten» Einzelschichten vor. 

zwischenFaserBruch, d.h. Matrixbruch

FaserBruch

• Delamination
• Lokale Schwachstellen

• In beanspruchungsgerecht ausgelegten Larninaten mit mehr als zwei Faserrichtungen werden die Verzerrungen vor allem von den Dehnungen der tragenden Fasern bestimmt, die sich wegen des im Vergleich zum Modul der Matrix sehr viel höheren Fasermoduls durch kriechbedingte Spannungsumlagerungen nicht nennenswert ändern.

• Das bedeutet, dass beim ebenen Spannungszustand einer Schicht in einem Laminat unter ruhender oder schwingender Einstufen- Langzeitbelastung die Verzerrungen der Schichten annähernd konstant bleiben.

• Hingegen werden die matrixdominierten Spannungen durch Relaxationsvorgänge und vor allem durch Mikroschädigungen im Laufe der Zeit stark abnehmen. Deshalb werden für die Abschätzung der Langzeitfestigkeit gegen ZFB einer UD-Schicht im Laminat Zeitstandfestigkeiten oder Schwingfestigkeiten bei Beanspruchung benötigt, die nicht bei konstanter Spannung sondern bei konstanter Dehnung bzw. Schiebung ermittelt werden. 

• In beanspruchungsgerecht ausgelegten Larninaten mit mehr als zwei Faserrichtungen werden die Verzerrungen vor allem von den Dehnungen der tragenden Fasern bestimmt, die sich wegen des im Vergleich zum Modul der Matrix sehr viel höheren Fasermoduls durch kriechbedingte Spannungsumlagerungen nicht nennenswert ändern.

• Das bedeutet, dass beim ebenen Spannungszustand einer Schicht in einem Laminat unter ruhender oder schwingender Einstufen- Langzeitbelastung die Verzerrungen der Schichten annähernd konstant bleiben.

• Hingegen werden die matrixdominierten Spannungen durch Relaxationsvorgänge und vor allem durch Mikroschädigungen im Laufe der Zeit stark abnehmen. Deshalb werden für die Abschätzung der Langzeitfestigkeit gegen ZFB einer UD-Schicht im Laminat Zeitstandfestigkeiten oder Schwingfestigkeiten bei Beanspruchung benötigt, die nicht bei konstanter Spannung sondern bei konstanter Dehnung bzw. Schiebung ermittelt werden. 

• In beanspruchungsgerecht ausgelegten Larninaten mit mehr als zwei Faserrichtungen werden die Verzerrungen vor allem von den Dehnungen der tragenden Fasern bestimmt, die sich wegen des im Vergleich zum Modul der Matrix sehr viel höheren Fasermoduls durch kriechbedingte Spannungsumlagerungen nicht nennenswert ändern.

• Das bedeutet, dass beim ebenen Spannungszustand einer Schicht in einem Laminat unter ruhender oder schwingender Einstufen- Langzeitbelastung die Verzerrungen der Schichten annähernd konstant bleiben.

• Hingegen werden die matrixdominierten Spannungen durch Relaxationsvorgänge und vor allem durch Mikroschädigungen im Laufe der Zeit stark abnehmen. Deshalb werden für die Abschätzung der Langzeitfestigkeit gegen ZFB einer UD-Schicht im Laminat Zeitstandfestigkeiten oder Schwingfestigkeiten bei Beanspruchung benötigt, die nicht bei konstanter Spannung sondern bei konstanter Dehnung bzw. Schiebung ermittelt werden. 

• In beanspruchungsgerecht ausgelegten Larninaten mit mehr als zwei Faserrichtungen werden die Verzerrungen vor allem von den Dehnungen der tragenden Fasern bestimmt, die sich wegen des im Vergleich zum Modul der Matrix sehr viel höheren Fasermoduls durch kriechbedingte Spannungsumlagerungen nicht nennenswert ändern.

• Das bedeutet, dass beim ebenen Spannungszustand einer Schicht in einem Laminat unter ruhender oder schwingender Einstufen- Langzeitbelastung die Verzerrungen der Schichten annähernd konstant bleiben.

• Hingegen werden die matrixdominierten Spannungen durch Relaxationsvorgänge und vor allem durch Mikroschädigungen im Laufe der Zeit stark abnehmen. Deshalb werden für die Abschätzung der Langzeitfestigkeit gegen ZFB einer UD-Schicht im Laminat Zeitstandfestigkeiten oder Schwingfestigkeiten bei Beanspruchung benötigt, die nicht bei konstanter Spannung sondern bei konstanter Dehnung bzw. Schiebung ermittelt werden.