Seite - 30 - in Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen

30 2. STANDDERTECHNIK Abbildung 2.17:Unterschiedliche Lastfälle der Schwingbeanspruchung nach [62]. imEinsatz desKonstruktionswerkstoffsKunststoff vor. Der Schadenseintritt bei dynamischer Belas- tung tritt in der Regel bei sehr viel niedrigerer Beanspruchung ein, als dies bei statischer Belastung der Fall ist [42]. AuchFaserverbundwerkstoffe und imSpeziellen die FKV sind hiervon betroffen. Nach Flemming [62] wird das Ermüdungsverhalten von CFK durchWöhlerlinien bzw. den Einstu- fenversuch beurteilt. Entscheidenden Einfluss auf die Widerstandsfähigkeit des Testobjekts hat die Belastungsart, die durch denR-Faktor inGleichung 2.6 beschriebenwird [62]. R= σu σo (2.6) HierbeibezeichnenσuundσodieUnter-undOberspannungwährendderBelastung.WichtigeSchwing- formen sindR = −1undR = 0, wobeiR = 0 eine Schwellbeanspruchungmit σm= σo 2 (2.7) ist [62]. Eine reine Wechselbeanspruchung wird mit R = −1 beschrieben, wobei σm = 0 ist. In Abbildung 2.17 sind die vierArten von Schwingformen dargestellt. Die Schwingfestigkeit wird in der Regel durch diemaximal ertragbare Spannung bei 106 Lastwechsel ermittelt und als Dauerfestigkeit bezeichnet [62]. Die Erstellung derWöhlerlinien erfolgt nach DIN50100 [63]. In denmeisten Fällen wird die Probe mit einer sinusförmigen Kraft-Zeit-Belastung beaufschlagt, die Mittelspannung σm und dieAmplitude bleiben bis zumErreichen der definiertenLastwechsel oder demBruch derProbe konstant [62]. Das Versagen durch dynamische Belastungen tritt durch Risse im FKV auf, welche durchGefügeversetzungen ausgelöstwerden. EineVorhersage der ertragbarenLastwechsel und somit der Lebensdauer von CFK-Bauteilen ist im Vergleich mit den dynamischen Verhalten metallischer Werkstoffe nichtmöglich. Die genaueBeanspruchungsform, die zur Schädigung führt ist weniger gut vorhersagbar. Der kritische Belastungsfall bei CFK-Laminaten wird durch dynamische Zug-Druck- Belastungen mitR = −1 und σm = 0 erreicht. Nach Flemming [62] entstehen die Risse, die zum Versagen führen, initiiert an lokalenDefekten imLaminat.Dies könnenPoren,Lunker,Delaminieren, aber auch andere bei der Herstellung oder bei der Belastung entstehende Fehler sein. Diese Fehler führen zu Spannungsüberhöhungen und somit zu einemkritischenRisswachstum.Laminatemitmul- tiaxialemundbalanciertemAufbau zeichnen sich durch ein hohesMaß andynamischerBelastbarkeit