Comparison of fracture energy testing by means of double cantilever beam-(DCB)-specimens and lap joint testing method for the characterization of adhesively bonded wood

摘要

In this study, lap shear strength as well as specific fracture energy of bonded specimens from spruce wood were determined in order to verify whether the calculation of adhesive fracture energy is a suitable tool for the mechanical characterization of different adhesive systems, especially in comparison to the commonly used lap joint test method according to the European standard method EN 302-1. Two different test methods were applied for measuring the fracture energy by using a double cantilever beam (DCB). For both methods the DCB is separated along the bond in mode I fracture. While both adhesive systems applied showed similar shear strength values, differences were much more pronounced regarding the specific fracture energy of the bonded joints. Especially the application of the fracture energy concept, i.e., the separation of the DCB in a single load cycle, provided results with higher informative value than the results of standard lap shear tests.%Im Rahmen dieser Untersuchung wurde die Längszugscherfestigkeit sowie die spezifische Bruchenergie an verklebten Prüfkörpern aus Fichtenholz ermittelt. Es sollte die Eignung der Bruchenergieprüfung im Vergleich zur derzeit häufig eingesetzten standardisierten Längszugscherprüfung nach EN 302-1 zur mechanischen Charakterisierung verschiedener Klebstoff Systeme untersucht werden. Die Bruchenergie wurde an Zugspaltproben unter Verwendung zweier unterschiedlicher Methoden bestimmt. Bei beiden Methoden fand eine Trennung der Proben entlang der Klebfuge statt, die Rissbelastung erfolgte jeweils im Modus I. Während sich die beiden verwendeten Klebstoffsysteme hinsichtlich der Längszugscherfestigkeit der Verklebungen kaum voneinander unterschieden, konnten teils deutliche Unterschiede in der Bruchenergie festgestellt werden. Vor allem bei Anwendung des Bruchenergiekonzeptes, d.h. wenn die Trennung der Zugspaltprobe in einem einzigen Belastungszyklus erfolgt, scheint die Aussagekraft der Ergebnisse für die Charakterisierung der Verklebungsgüte höher zu sein, als dies bei der Längszugscherprüfung der Fall ist.