ber die Verwendung und Bedeutung von Kerbformzahlen bei der Auslegung von Faser- Kunststoff-Verbunden

摘要

Bei der Auslegung von Bauteilen ist die Verwendung von Formzahlen, zur Beurteilung von Spannungsüberhöhungen an Ausschnitten und Kerben, ein gebräuchliches Verfahren. Auch bei geschichteten Verbundwerkstoffen kommen Formfaktoren zum Einsatz, die - neben der Form - auch von den Elastizitätseigenschaften des Verbundwerkstoffs abhängen. Die Verwendung solcher Formzahlen führt jedoch in vielen Fällen zu einer Fehlinterpretation der Spannungen am Ausschnitt. Anhand von Beispielen werden die Unzulänglichkeiten dieser Formzahlen belegt und das Entstehen einer missverständlichen Interpretation verdeutlicht. Zur Behebung dieser Mängel wird eine neue lokale, schichtenweise Formzahl eingeführt. Die Definition der neuen lokalen, schichtenweisen Formzahl behebt die vorhandenen Mängel konventioneller Formzahlen. Anhand eines Beispiels wird die Bestimmung der neuen Formzahl erläutert. Gleichzeitig werden Kriterien entwickelt, mit deren Hilfe beurteilt werden kann, in welchen Fällen globale Formzahlen zur aussagekräftigen Beschreibung eines Ausschnitts in einem geschichteten Verbundwerkstoff verwendet werden können.%Translation: The application of stress concentration factors is a common method to rate stress concentrations in the design process. Even in the case of layered composites stress concentration factors, which do not only depend on the form but also on the elastic properties of the composite, are applied. In many cases the application of such stress concentration factors lead to a misinterpretation of the stress state at the cut-out. Based on concrete examples the failing of an analysis based on common stress concentration factors and the resulting misinterpretation is shown. In order to remove these deficiencies a new layer-wise stress concentration factor is established. The definition of this new stress concentration factor corrects the deficiencies of common factors. A given example helps to understand the new definition. Criteria are derived to distinguish in which cases common stress concentration factors are applicable to layered composites.