Mechanisches Verhalten Von Fichtenholz: Experimentelle Bestimmung Der Biaxialen Festigkeitseigenschaften

ISBN-13: 9783211837634 / Niemiecki / Twarda / 2002 / 174 str.

Josef Eberhardsteiner

Opis

Das Buch beschreibt umfassend die experimentelle Untersuchung des Steifigkeits- und Festigkeitsverhaltens von biaxial beanspruchtem Fichtenholz. Den thematischen Einstieg bilden mechanische Grundlagen uber den orthotropen Werkstoff Holz. Auf die Darstellung des Versuchskonzepts folgt eine Beschreibung der Form- und Beanspruchungsoptimierung eines kreuzformigen Holzprobekorpers und der entwickelten biaxialen servo-hydraulischen Festigkeitsprufmaschine. Daran anschliessend wird uber den Einsatz der elektronischen Speckle-Interferometrie (ESPI) zur beruhrungslosen Deformationsanalyse im Rahmen orthotroper Werkstoffuntersuchungen berichtet. Die experimentellen Resultate beseitigen ein wesentliches Defizit an werkstoffmechanischer Grundlagenforschung und bilden eine wertvolle und unverzichtbare Basis fur die Entwicklung leistungsfahiger Werkstoffgesetze fur biaxiale Spannungszustande. Die Modelle werden zur Durchfuhrung von wirklichkeitsnahen numerischen Untersuchungen von Holzkonstruktionen benotigt

Spis treści

1 Einführung.- 1.1 Aufgabenstellung und Problemlösung.- 1.2 Gliederung der Arbeit.- 2 Stand der Forschung.- 2.1 Mechanische Grundlagen.- 2.1.1 Verallgemeinertes HOOKE’sches Gesetz.- 2.1.2 Spannungs-Dehnungszusammenhang bei ebener biaxialer Beanspruchung.- 2.2 Festigkeitsverhalten von Holz.- 2.2.1 Einaxiale Werkstoffversuche.- 2.2.2 Biaxiale Werkstoffversuche.- 2.2.3 Einfluss technologischer Parameter.- 2.3 Bruchhypothesen.- 2.3.1 Empirische Interaktionsformeln.- 2.3.2 Bruchtheorien für orthotrope Werkstoffe.- 3 Experimentelle Einrichtung für biaxiale Festigkeitsuntersuchungen an Fichtenholz.- 3.1 Versuchskonzept.- 3.2 Probekörper.- 3.2.1 Probekörperherstellung.- 3.2.2 Formoptimierung des biaxialen Probekörpers.- 3.2.3 Beanspruchungsoptimierung des 2D-Probekörpers.- 3.3 Biaxiales Belastungssystem.- 3.3.1 Servohydraulische Belastungseinrichtung.- 3.3.2 Computergestütztes Steuerungs-, Mess- und Regelungssystem.- 3.4 Dreidimensionale Deformationsanalyse mittels elektronischer Speckle-Interferometrie.- 3.4.1 Grundlagen der Speckle-Interferometrie.- 3.4.2 Auswertung einer ESPI-Messung.- 3.4.3 Beschreibung des gegenständlichen ES PI-Systems.- 3.4.4 Beurteilung der Genauigkeit von ES PI-Messungen und -Auswertunge.- 4 Biaxiale Bruchversuche an Fichtenholz.- 4.1 Versuchsbedingungen, Materialparameter.- 4.2 Einaxiale Zugversuche.- 4.3 Biaxiale Bruchversuche.- 4.3.1 Versuchsvorbereitung und -durchführung.- 4.3.2 Probenbeanspruchung, Verschiebungsvorschriften.- 4.3.3 Versuchsdokumentation.- 4.3.4 Grundlagen der Versuchsauswertung.- 4.3.5 Qualitative Beurteilung von Versuchsergebnissen.- 4.3.6 Umfang des Versuchsprogrammes.- 4.4 Auswertung charakteristischer Versuchsergebnisse.- 4.4.1 Experimentelle Ergebnisse für die biaxialen Festigkeiten von Fichtenholz.- 4.4.2 Parameteridentifikation für das Bruchkriterium von Tsai und Wu.- 4.4.3 Ausgewählte experimentelle Spannungs-Dehnungszusammenhänge.- 5 Zusammenfassung.- 6 Anhang.- Anhang A — Versuchsprogramm, Versuchsparameter.- Anhang B — Spannungs-Dehnungsdiagramme.