Deformations- und Bruchverhalten von spritzgegossenem Standard-Polystyrol - Einfluß der Verformungsgeschwindigkeit bei Zugbeanspruchung
This is a modal window.
Das Video konnte nicht geladen werden, da entweder ein Server- oder Netzwerkfehler auftrat oder das Format nicht unterstützt wird.
Formale Metadaten
| Titel |
| |
| Alternativer Titel |
| |
| Autor | ||
| Mitwirkende | ||
| Lizenz | CC-Namensnennung - keine kommerzielle Nutzung - keine Bearbeitung 3.0 Deutschland: Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt in unveränderter Form zu jedem legalen und nicht-kommerziellen Zweck nutzen, vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen, sofern Sie den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen. | |
| Identifikatoren | 10.3203/IWF/C-1309 (DOI) | |
| IWF-Signatur | C 1309 | |
| Herausgeber | ||
| Erscheinungsjahr | ||
| Sprache | ||
| Andere Version | ||
| Produzent | ||
| Produktionsjahr | 1977 |
Technische Metadaten
| IWF-Filmdaten | Film, 16 mm, LT, 116 m ; SW, 10 1/2 min |
Inhaltliche Metadaten
| Fachgebiet | ||
| Genre | ||
| Abstract |
| |
| Schlagwörter | ||
| IWF-Klassifikation |
00:00
PolystyrolDeformationZugbeanspruchungBruchverhaltenDehngeschwindigkeitPolystyrolRaumtemperaturDeformationGleichmassdehnungDehngeschwindigkeitSpritzgießenOrientierung <Architektur>BruchSprödbruch
03:34
BruchZugspannungF.-A.-Finger-Institut für BaustoffkundeStahlbetonbauBruchDeformationDeformationsverhaltenScherbandEinschnürungSprödbruchRissbildungRissspitzeEinzelbildDehngeschwindigkeitLeichterMeterZugversuchFahrgeschwindigkeit
Transkript: Deutsch(automatisch erzeugt)
00:36
Die auf der Rückseite markierten Schulterstäbe aus glasklarem Polystyrol
00:40
werden bei Raumtemperatur zügig bis zum Bruch gedehnt. Direkt unterhalb der Probe wird die jeweils herrschende Zugspannung angegeben. Zunächst Gleichmaßdehnung ohne auffällige Probenveränderungen.
01:01
Inhomogene Deformation in Form einer Fließzone. Weitere Fließzonen folgen in relativ großen zeitlichen Abständen.
01:26
Aufgrund der beim Spritzgießen entstandenen starken molekularen Orientierungen und Druckeigenspannungen bleibt die Spritzhaut am oberen und unteren Stabrand Fließzonen frei.
01:43
Bei der vorliegenden Dehngeschwindigkeit von nur 0,2% pro Minute ist die Fließzonenkonzentration relativ gering. Der Spritbruch wird bei einer Reisspannung von 610 Kilopont pro Quadratzentimeter, entsprechend 61 Newton pro Quadratmillimeter,
02:02
über dem rechten Ende der Skalenbeschriftung eintreten. Die Erhöhung der Dehngeschwindigkeit um den Faktor 2,5
02:21
führt zu einem grundsätzlich ähnlichen Verhalten. Zwar vergrößern sich Anzahl- und Wachstumsgeschwindigkeit der Fließzonen, doch bleibt die Spritzhaut wiederum fließzonenfrei. Bei einer Spannung von 670 Kilopont pro Quadratzentimeter,
02:44
entsprechend 67 Newton pro Quadratmillimeter, wird die Probe wieder über dem rechten Ende der Skalenbeschriftung sprödebrechen.
03:06
Wird diese erhöhte Dehngeschwindigkeit nochmals verdreifacht, so kommt es schließlich zu einer hohen Fließzonenkonzentration. Oberhalb von 700 Kilopont pro Quadratzentimeter, entsprechend 70 Newton pro Quadratmillimeter,
03:22
wachsen die Fließzonen dann durch die Spritzhaut hindurch. Der Bruch weist hier im Bereich der Spritzhaut stärkere plastische Verformungsanteile auf. Die höhere Vergrößerung zeigt bei etwa dreifacher Zeitdehnung das Fließzonenwachstum im Gebiet der Spritzhaut.
03:44
Zunächst verbreitern sich die Enden der Fließzonen schulterförmig. Die Fließzonen wachsen langsam in die Spritzhaut hinein und durchstoßen sie schließlich partiell.
04:11
Das Verformungsverhalten unmittelbar vor dem Bruch in etwa 140-facher Zeitdehnung. Der mit abnehmender Lichtdurchlässigkeit einhergehende Anstieg
04:23
der Fließzonenkonzentration links im Bild führt zu einer geringfügigen Einschnürung der Probe. Der Bruch erfolgt jetzt.
04:40
Duktiler Bruch im Bereich der Spritzhaut, Sprötbruch im Probeninneren.
05:01
Bei einer Auftreffgeschwindigkeit des Pendelhammers von 3,85 Meter pro Sekunde treten anfangs den Geschwindigkeiten von mehreren hunderttausend Prozent pro Minute auf. Wachstum der Fließzonen im Probeninneren. Die Bildserie der Hochgeschwindigkeitsdreh-Spiegelkamera
05:21
endet hier kurz vor dem Bruch. Die gleiche Aufnahme noch einmal. Und eine weitere Wiederholung.
05:47
Die Zeitdauer des Verformungsablaufes, den die Bildserie wiedergibt, umfasst jeweils 170 Mikrosekunden, also 170 mal 10 hoch minus 6 Sekunden.
06:07
Bei gleichen Versuchsbedingungen sind kurz vor Bruchbeginn auch in die Spritzhaut Fließzonen eingedrungen. Starke Fließzonenkonzentration und geringe Lichtdurchlässigkeit im Gebiet des späteren Anrisses.
06:21
Von hier ausgehend Rissbildung am unteren Probenrand in Bildmitte. Wiederholung dieser Aufnahme. Vor der Rissspitze wandert eine Zone
06:40
starker örtlicher Verformung durch die Probe hindurch. Durch Auswertung der mit einer Frequenz von einer Million Bilder pro Sekunde aufgenommenen Einzelbilder konnte die maximale Bruchgeschwindigkeit mit etwa 970 Meter pro Sekunde ermittelt werden.
07:05
Nochmalige Wiederholung. Die Zeitdauer des Rissdurchlaufs durch die 10 Millimeter breite Probe
07:21
betrug 15 Mikrosekunden, also 15 mal 10 hoch minus 6 Sekunden.
07:45
Äußerst geringe Dehngeschwindigkeiten lassen sich im Zeitstand Zugversuch erzielen. Wiederholung. Die Fließzone leitet den Bruch ein.
08:01
Wiederholung. Nach dem Bruch zeigt das rechte Stabende eine leichte Einschnürung. Nochmalige Wiederholung der Aufnahme.
08:29
Bei einer nur um 1,5 Newton pro Quadrat Millimeter verringerten konstanten Zugbelastung entsteht keine mikroskopische Fließzone. Nach einer langen Phase der Gleichmaßdehnung,
08:41
die mit einer 8600-fachen Zeitraffung aufgenommen wurde, wird die Zeitraffung auf 180-fach verringert und die folgenden Veränderungen beginnend mit einer leichten Querschnittsverminderung zeitlich besser aufzulösen. Im Gegensatz zu den bisherigen Belastungsfällen setzt nunmehr nach einer Laststandzeit
09:02
von etwa 44 Stunden in der Probenmitte nach Bildung von Scherbändern eine deutliche Scherdehnung ein. Sie führt zur Bildung einer makroskopischen Fließzone zu Normalspannungsanrissen und zum Bruch.
09:25
In dieser Teilwiederholung der Aufnahme sehen wir nochmals die wichtigsten Phasen der inhomogenen Deformation. Leichte Querschnittsverminderung, Scherbänder,
09:40
Scherdehnung, laterales Wachstum der makroskopischen Fließzone, Normalspannungsanrisse und duktiler Bruch.