Page - 25 - in Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen

2. STANDDERTECHNIK 25 Schadensanalyse verwendet. Werden bei derMaterialuntersuchung die Belastungsfälle in Abbildung 2.11 geprüft, kommt bei der Untersuchung von überlappenden Verbindungsstellen die Zug-Scher-Prüfung hinzu. Hierbei handelt es sich um eine Schubspannung τxx im Schweißbereich bzw. im Klebstoffspalt , die durch eine in die Fügepartner eingebrachte Zugbelastung verursacht wird (Abbildung 2.12). Je nachEinspannlän- ge,Werkstoffdicke undÜberlappungslänge wird die Schubbelastung durch eine Biegebeanspruchung und somit resultierende Schubspannung τxz in z-Richtung überlagert. Eine ausführlicheBetrachtung der einschnittigen Zug-Scherprobe mit Klebstoffspalt hat Rasche [43] durchgeführt. Schweiß- und Abbildung 2.12: Probekörper und freigeschnitteneFügeebenemit den Spannungszuständen: (a) Zug- prüfungmit einachsiger Kraft F führt zur Zugspannung σx, (b) Zug-Scher-Prüfung führt zur Schubspannung τxxmit τxz und (c) Verstärkung der Spannungsspitze am Ende der Proben durch die aus demBiegemomentMb resultierendeKrfat quer zur Zugrichtung. Klebstoffverbindungenunterscheiden sichhinsichtlichdesEinflusses auf denGrundwerkstoff.BeiVer- klebungenwird derGrundwerkstoff imBereich desKlebstoffauftrages nicht verändert. Bei demVer- schweißen von zwei Fügepartnern wird der Grundwerkstoff in beiden Fügepartnern vollständig oder zumindest teilweise aufgeschmolzenundsomitverändert.WirdeinequasistatischeZug-Scher-Prüfung durchgeführt, erfolgt die Belastung im gesamtenBereich des aufgeschmolzenen undwiedererstarrten Grundwerkstoffs sowiederWärmeeinflusszone (WEZ).Hier liegt eine reineZugspannungσx vor.Dies kann anhand derDarstellungen (a) und (b) inAbbildung 2.12 rekonstruiertwerden. Die Zugspannungσxwird aus derQuerschnittsflächeA0 undder anliegendenKraft F berechnet.Die BruchspannungσB ergibt sichausderBruchlastFB undderursprünglichenQuerschnittsfläche [42]. In der realen Zug-Scher-Prüfung von einschnittig überlappendenProbekörpernwirkt das Biegemoment MB. σx= F A0 (2.1)