FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR KURZZEITDYNAMIK, ERNST-MACH-INSTITUT, EMIUntersuchung von Composites, Metallen und Kunststoffen
Split Hopkinson Bars (SHB) sind Prüfanlagen, die es ermöglichen, qualitativ hochwertige Materialkennwerte (Spannungs-Dehnungs-Relation) bei hohen Belastungsgeschwindigkeiten zu bestimmen. Die erreichbaren Dehnraten liegen dabei, abhängig von der Probengeometrie und den zu testenden Werkstoffen, zwischen 200 s-1 und 3000 s-1. Am Fraunhofer EMI ergänzen sie die klassischen servohydraulischen Prüfmaschinen für den mitteldynamischen Geschwindigkeitsbereich (quasi-statisch bis 200 s-1). Dies erlaubt unter anderem die Kalibrierung dehnratenabhängiger Materialmodelle für die Finite-Elemente-Simulation wie zum Beispiel dem Johnson-Cook-Modell über einen breiteren Dehnratenbereich.
Einsatz für Druck- oder Zugbelastung: als Split Hopkinson Pressure Bar oder Split Hopkinson Tension Bar
Bei Split Hopkinson Bars wird eine Belastungswelle über lange Stäbe in die Proben eingebracht. Diese besondere Geometrie verhindert Oszillationen von Masseansammlungen in der Messkette und ermöglicht die Erzeugung zuverlässiger Ergebnisse ohne Filterung. Das Fraunhofer EMI verfügt sowohl über Versuchsanlagen zur Prüfung bei Druckbelastung (Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB) als auch zur Prüfung bei Zugbelastung (Split Hopkinson Tension Bar, SHTB).
Die richtige Prüfanlage, passend zu diversen zu testenden Materialien
Das Institut hat langjährige Erfahrung im Bereich der Materialprüfung. Dafür sind unterschiedliche Prüfanlagen zur Untersuchung von weichen Materialien wie Schäumen und gummiartigen Materialien, unverstärkten und verstärkten Kunststoffen (glasfaserverstärkten GFK oder kohlenstofffaserverstärkten CFK) bis hin zu Metallen wie Aluminium, Titan, hochfestem Stahl und Wolframlegierungen vorhanden.
Weiterführende Links:
Dynamischer Rissfortschritt
Sichere Fügeverbindungen bei extremen Lasten
Weitere Links:
Wikipedia SHB (en)
