Statisch

Merkmale

Die statische Strukturanalyse ist eine analytische Methode zur Vorhersage des mechanischen Verhaltens eines Objekts bei Einwirkung einer äußeren Last auf einem konstanten Niveau (ohne Veränderung im Laufe der Zeit).
Die Geometrie von Strukturen und Teilen, Materialeigenschaften, externe Lastbedingungen und Randbedingungen werden eingegeben, um Verhalten wie Spannung und Verschiebung zu berechnen. Dadurch können die Bedingungen beurteilt werden, unter denen sie sicher verwendet werden können, und die Bedingungen, unter denen Schäden oder Verformungen auftreten.
Im Gegensatz zur dynamischen Strukturanalyse, bei der sich die äußere Last mit der Zeit ändert, ist die äußere Last bei der statischen Strukturanalyse konstant und ändert sich nicht, sodass der Einfluss der Zeit ignoriert wird. Bei der genauen Bewertung des Verformungsverhaltens von Materialien unter Berücksichtigung der Dehnungsratenabhängigkeit (zeitabhängige Materialeigenschaften wie Kriechen und Viskoelastizität) ist es jedoch wichtig, den Einfluss der Dehnungsrate im Laufe der Zeit nicht zu ignorieren, sondern richtig zu berücksichtigen.

Statische Berechnung Details

Eigenschaften von Harzverbundstoffen

Harzverbundwerkstoffe enthalten anisotrope Glasfasern als Verstärkungsmaterial und haben daher die Eigenschaft, dass ihre physikalischen Eigenschaften je nach Grad der Glasfaserausrichtung nach dem Spritzgießen variieren.
Tatsächlich ergeben sich unterschiedliche Spannungs-Dehnungs-Kurven, wenn aus einem im Spritzgussverfahren hergestellten Plattenprüfstück in unterschiedlichen Winkeln hantelförmige Prüfstücke ausgeschnitten und einem Zugfestigkeitstest unterzogen werden.
Um die Genauigkeit der Strukturanalyse zu verbessern, arbeitet Asahi Kasei daran, die Faserausrichtung zu berücksichtigen.
Die mechanischen Eigenschaften werden stark von der Faserorientierungsverteilung beeinflusst.
Wir haben die Genauigkeit der Strukturanalyse durch die Verwendung von Daten verbessert, die diese Faserorientierungsverteilung berücksichtigen.

Bilder von Teststücken, die in verschiedenen Winkeln geschnitten wurden (links) und deren S-S-Kurven (rechts)

Kriechverhalten von Kunststoffen

Kriechen ist das Phänomen, bei dem sich ein Objekt im Laufe der Zeit langsam verformt, wenn eine bestimmte Last auf es ausgeübt wird.
Harz unterliegt sogar bei Zimmertemperatur einer Kriechneigung. Diese Kriechneigung verläuft in drei Phasen und führt letztendlich zum Bruch.
Kunststoff durchläuft drei Kriechphasen.
Im Primärstadium kommt es zu erheblichen Deformationen.
Im Sekundärstadium kommt es zu einer ständigen Deformation.
Im Tertiärstadium wird die Verformung beschleunigt und es kommt schließlich zum Bruch.