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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Zugfestigkeit M46J



Raphael
04.01.2014, 10:54
Hallo zusammen

ich finde zur M46J widersprüchliche Angaben zur Zugfestigkeit:

4120 MPa
http://www.composite-oracle.com/fibers.asp?ID=52&sponsors=&fibertype=

2160 MPa
http://www.torayca.com/en/techref/fcp02.html

Wo liegt der Fehler? Welcher Wert stimmt?

Brauche den Wert fürs Holmberechnungstool von C. Baron, da ich von der Faser ein 50g/m2-Gelege habe.

Danke & Grüsse
Raphael

Tk7
04.01.2014, 11:26
Hallo
das eine ist die Faser, das andere ist der Verbund (Faser plus Harz); dazwischen ist ungefähr ein Faktor 2

Gruß Tk7

vanquish
04.01.2014, 11:28
Hy,

Die 4120MPa sind eher korrekt: http://www.torayca.com/en/properties/report_eng01_2.html
Ich bin nicht so der Experte auf dem Gebiet, aber deine verlinkte Tabelle dürfte was anderes als die reinen Faserdaten beinhalten. Eventuell die Matrix? Vielleicht melden sich da aber Gideon oder Fibricus noch dazu...


Für deine Berechnung würde ich die 4120MPa im Sheet einsetzen. Die Faser ist ähnlich zur UMS45 oder HS40. Deren Werte liegen in ähnlichen Bereichen. Folgende Tabelle habe ich mir vor ein paar Jahren mal zum Vergleich zusammengestellt. Bezugsquellen und Beispiele darin dürften nicht mehr ganz aktuell sein:
1099795

LG, Mario

Raphael
04.01.2014, 12:45
Danke euch!

Was mich irritiert sind die "Standardwerte" in dem Excelsheet von C. Baron, da steht für UD-CFK-Gelege aus T700 800N/mm2 - das ist doch ein Witz, oder ist die Faser echt 5 mal "schlechter" in der Beziehung als M46J?

Arne
04.01.2014, 13:10
Raphael, ist doch alles nicht so kompliziert ;)

Einmal reine Faserwerte, einmal Faser mit Matrix, Faktor eben ca. 2:1 je nach Faservolumengehalt.
Die 800 N/mm² sind mit Matrix und incl. Sicherheiten gegen Ondulation etc., daher ist der Wert dann vermeintlich niedrig. Christian setzt die Sicherheiten auch nicht zu klein an ;)

Bitte beachten, je höhwer die E-Module desto kleiner (ab einer gewissen Grenze) meist die Druckfestigkeiten, die sinken bei den richtig böse hochmoduligen Fasern teills stark ab. Findet sich leider fast nie in den technischen Daten...

Gruß Arne

Christian Baron
04.01.2014, 13:12
Raphael,
Du darfst nicht mit den Faserwerten rechnen!!!
Du hast doch in jedem Querschnitt, auch beim Gewebe, sagen wir mal 50% Fasern und 50% Matrix. Also kannst Du schon mal den Festigkeitswert für den belasteten Querschnitt halbieren. Dann kommen noch Abschläge für Faserorientierung (schräg zur Belastungsrichtung usw.) und Abschläge wegen der ca. 20% geringeren Druckfestigkeit und weitere Abschläge zur Sicherheit.

Vergiss die Festigkeitswerte der C-Fasern!

Es kommt bei der Verwendung der verschiedenen Fasern mehr auf die Bruchdehnung (möglichst hoch) und den E-Modul (auch möglichst hoch) an.
Du wirst feststellen, das gute Fasern sowohl eine hohe Bruchdehnung (>1,3%) als auch einen hohen E-Modul haben.

#Arne war schneller :-))

Raphael
04.01.2014, 13:18
Ok, alles klar. Ich hätte halt (bitte nicht als Kritik verstehen) den Sicherheitswert konfigurierbar gemacht, und in den Fasertabellen die echten Werte eingesetzt. So wäre alles nachvollziehbar.
Wenn ich nun aber M46J nehme, weil es auch für die Schale verwendet wird (und weil ich denke dass es eine hervorragende Faser ist), kann ich folgendes machen:

Reiner Faserwert / Faser-Harz-Verhältnis / Sicherheitsfaktor, also:
4210 / 2 / 1.2 = 1791 MPa = N/mm2

Ich denke ein Sicherheitsfaktor von 20% ist bei vorsichtiger Verarbeitung bei Gelege (wo die Fasern fast ideal liegen sollten) sicherlich in Ordnung?

Danke & Grüsse
Raphael

Tk7
04.01.2014, 13:18
Das mindeste was zu berücksichtigen ist sind zwei Punkte:

Punkt 1: bei Baron steht zulässiger Festigkeitswert; d.h. da ist ein Sicherheitsfaktor eingerechnet
Punkt 2: auf Zug oder Druck sind die Laminate z.T. deutlich unterschiedlich, bei der M46J auf Zug 2160 MPa, auf Druck nur 980 MPa nach Tabelle 7.2 von Torayca. Die angegebene Fertigungsart (350ºF cure semi-toughened epoxy) ist auch nicht modellbauüblich, diese Werte werden dann im Modellbau wohl auch nicht erreicht

Gruß Tk7

Raphael
04.01.2014, 13:56
Dass die Werte auf Druck angegeben sind hatte ich nicht mal gesehen - dann lasse ich wohl "zur Sicherheit" den Wert von 800N/mm2 stehen.