Das Auftreten eines durch die Massenträgheit hervorgerufenen Aufschlagimpulses (auch als Trägheitskraft bezeichnet), der dem tatsächlichen Verformungsverhalten überlagert ist, stellt in der Werkstoffprüfung bei dynamischen Beanspruchungen ein mess- und auswertetechnisches Problem dar.
Bei der schlagartigen Einleitung der Beanspruchung während dynamischer (schlagartiger) Untersuchungen kommt es zu einer komplexen Reaktion des gesamten gekoppelten Systems, das sich aus den folgenden Komponenten


zusammensetzt.

In einem elektronisch aufgezeichneten Kraft-Zeit- bzw. Kraft-Druckbiegungs-Diagramm im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch (IKBV) tritt infolge der Massenträgheit eine Reaktionskraft des Prüfkörpers auf, dessen Amplitude immer in Relation zur Bruchkraft (Kraft beim Einsetzen instabiler Rissausbreitung) betrachtet werden muss. Die auftretende Schwingung wird als Trägheitsschwingung bezeichnet. Der Aufschlagimpuls ist unabhängig vom a/W-Verhältnis (a - Kerbtiefe, W - Prüfkörperbreite) des Prüfkörpers, aber abhängig von Beanspruchungsparametern wie Geschwindigkeit und Temperatur.

Entscheidend für die Festlegung des Beginns der instabilen Rissausbreitung ist, dass die maximale Schlagkraft Fmax

Fmax > F1

größer als der Aufschlagimpuls F1 sein muss. Zur Kontrolle dieser Gleichung lässt sich die Amplitude der Trägheitskraft nach der Gleichung







abschätzen, worin




bedeuten.

Wenn die maximale Schlagkraft größer als der Aufschlagimpuls ist, kann mit Hilfe statischer Auswerteformen die bruchmechanischen Kenngrößen bestimmt werden.

Literaturhinweise

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