Prüfstandsversuche

Ein wesentlicher Versuch zur Feststellung nichtlinearer Spannungs-Dehnungs-Beziehungen stellt der Uniaxialversuch dar. Gedehnt wird entlang einer charakteristichen Dimension, wobei die Einschnürung in die beiden Querrichtungen nicht behindert wird. Die Dehnung wird optisch erfasst, die Regelung des Versuches kann unter anderem nach folgenden Regelgrößen erfolgen:

• Verschiebung
• Kraft
• Streckung
• Streckungsgeschwindigkeit
• Spannung (bei inkompressiblen Medien)

Weiters kann dieser Versuch in der Temperaturkammer durchgeführt und damit die Eigenschaften auch bei unterschiedlichen Temperaturniveaus erfasst werden.

Neben dem Uniaxialversuch ist vor allem der Equibiaxialversuch erforderlich, um Elastomermodelle kalibrieren zu können. Dieser Versuch unterscheided sich dahingehend, dass eine flächige Probe in zwei Hauptrichtungen gedehnt und sich die Probe in Normalenrichtung ungehindert einschnüren kann. Wiederum kann der Versuch nach den folgenden Größen geregelt werden:

• Verschiebung
• Kraft
• Streckung
• Streckungsgeschwindigkeit
• Spannung (bei inkompressiblen Medien)

Auch dieser Versuch kann in der Temperaturkammer bei definierten Zuständen durchgeführt werden.

Zur Anwendung von Schädigungshypothesen in der numerischen Simulation ist es erforderlich Wöhlerversuche durchzuführen. Unser Unternehmen führt die notwendigen Versuche zur Ermittlung von Haigh-Diagrammen im hauseigenen Labor durch. Für einfache Schädigungsverfahren werden meist uniaxiale Lebensdauerversuche zur Ermittlung der Wöhlerlinien und deren Steigungen durchgeführt. Die Regelung hiebei kann nach folgenden Größen erfolgen:

• Kraft
• Weg
• Spannung (bei inkompressiblen Medien)

Weiters werden für die Validierung von komplexeren Schädigungsmodellen (beliebige Spannungs- und Dehnungszustände) auch multiaxiale Versuche mit bis zu drei Achsen durchgeführt.

Die Spannungssituation in Elastomerbauteilen ist meist wesentlich komplexer als im uniaxialen Fall, daher hat unser Unternehmen eigene Multiaxialprüfstände entwickelt, mit denen Wöhlerversuche unter mehrachsialen Spannungs- und Dehnungszuständen durchgeführt werden können. Damit wird die Grundlage für die Anwendung und Validierung neuer Schädigungshypothesen geschaffen.

Durch die Verwendung dieser Schädigungsmodelle kann die reale Belastungssituation und die lokale Schadensakkumulation in einem höheren Detailgrad abgebildet und mit deutlich höherer Prognosequalität berechnet werden.