Anhang A: Vorgegebene Konstituenteneigenschaften

Überprüfen Sie die vorgegebenen Konstituenteneigenschaften für die Materialien Glas, Kohlenstoff, Kevlar und Epoxid.

Die Vorgabewerte für die ursprünglichen elastischen Eigenschaften von Glasfaser, Kohlenstofffaser, Epoxid mit Glasfaser und Epoxid mit Kohlenstofffaser wurden als Nominalwerte der Daten ausgewählt, die für die ersten und zweiten sogenannten World-Wide Failure Exercises [1,2] bereitgestellt wurden. Die Vorgabewerte für die ursprünglichen elastischen Eigenschaften von Kevlar-Faser wurden als Berichtswerte aus den von DuPont (Hersteller von Kevlar 49) festgelegten Daten ausgewählt [3]. Als Vorgabewerte für Epoxid mit Kevlar-Faser wurden die gleichen Werte wie für Epoxid mit Kohlenstofffaser ausgewählt. Die als Vorgabewerte gewählten Werte werden in der Tabelle unten angezeigt.

Eigenschaft Vorgabewert
Glas  
E11 (GPa) 80
E22 = E33 (GPa) 80
G12 = G13 (GPa) 33
ν12 = ν13 0.2
ν23 0.2
α11= α22= α33 (10-6) 4.9
   
LM-Kohlenstofffaser  
E11 (GPa) 229
E22 = E33 (GPa) 18.4
G12 = G13 (GPa) 16.6
ν12 = ν13 0.239
ν23 0.311
α11 (10-6) -1.36
α22= α33 (10-6) 10.6
   
IM-Kohlenstofffaser  
E11 (GPa) 294
E22 = E33 (GPa) 14.1
G12 = G13 (GPa) 14.7
ν12 = ν13 0.246
ν23 0.250
α11 (10-6) -1.37
α22= α33 (10-6) 10.9
   
HM-Kohlenstofffaser  
E11 (GPa) 377
E22 = E33 (GPa) 18.4
G12 = G13 (GPa) 19.1
ν12 = ν13 0.25
ν23 0.25
α11 (10-6) -0.83
α22= α33 (10-6) 6.5
   
Kevlar  
E11 (GPa) 124
E22 = E33 (GPa) 6.9
G12 = G13 (GPa) 2.8
ν12 = ν13 0.36
ν23 0.23
α11 (10-6) -5
α22= α33 (10-6)41
   
Epoxid (mit Glas)  
E11 (GPa) 3.35
E22 = E33 (GPa) 3.35
G12 = G13 (GPa) 1.24
ν12 = ν13 0.35
ν23 0.35
α11= α22= α33 (10-6) 58
   
Epoxid (mit Kohlefaser & Kevlar)  
E11 (GPa) 3.5
E22 = E33 (GPa) 3.5
G12 = G13 (GPa) 1.3
ν12 = ν13 0.35
ν23 0.35
α11= α22= α33 (10-6) 53

Literaturverweise

  1. Soden, P., Hinton, M. & Kaddour, A. Lamina properties, lay-up configurations and loading conditions for a range of fibre-reinforced composite laminates. Composites Science and Technology 58, 1011-1022(1998).
  2. Kaddour, A. & Hinton, M. Instructions to contributors of the second world-wide failure exercise (WWFE-II) Part (A).
  3. Kevlar 49 Data Manual, E.I. Du Pont de Nemours & Co., Inc., May 1986