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Ermittlung der richtungsabhängigen Festigkeitswerte von CMC-Bremsscheibenwerkstoffen mit dem Scheibendruckversuch

 
: Thielicke, B.; Schäfer, R.; Soltész, U.; Kienzle, A.

:

Degischer, H.P. ; Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V. -DGM-, Oberursel:
Verbundwerkstoffe. 14. Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffkunde
Weinheim: Wiley-VCH, 2003
ISBN: 3-527-30762-1
pp.274-279
Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde <14, 2003, Wien>
German
Conference Paper
Fraunhofer IWM ()
CMC; C/SiC; Faserkeramik; Bremsscheibe; Scheibendruckversuch; richtungsabhängige Festigkeit

Abstract
Bei der Herstellung von Bremsscheiben aus Kurzfaser-verstärktem CMC stellt sich eine Vorzugsorientierung der Fasern ein, die entsprechend auch zu richtungsabhängigen mechanischen Eigenschaften führt. Für vergleichende Untersuchungen können aufgrund der Bauteilgeometrie nicht in allen relevanten Orientierungen lange Biege- oder Zugproben entnommen werden. Daher wurden die Festigkeiten im sogenannten Scheibendruckversuch an kleinen scheibenförmigen Proben ermittelt (Durchmesser: 20 mm; Dicke: 6 mm). Die experimentellen Untersuchungen zeigen, dass eine herstellungsbedingte Anisotropie vorliegt. Die in drei Richtungen gemessenen, unterschiedlichen Festigkeitswerte korrelieren qualitativ mit den beobachteten unterschiedlichen Faseranordnungen und Versagensmustern. Der Scheibendruckversuch hat sich damit erneut als eine geeignete Methode zur vergleichenden Bewertung richtungsabhängiger Eigenschaften von Verbundwerkstoffen erwiesen. Darüber hinaus ist diese Methode aufgrund der einfachen Lasteinleitungsbedingungen besonders auch für die Hochtemperaturprüfung geeignet. Allerdings führt die formale Anwendung der analytischen Auswerteformeln bei anisotropen Werkstoffen nur begrenzt zu quantitativ aussagefähigen Ergebnissen. Entsprechende Korrekturfaktoren können jedoch mit Hilfe von Finite Elemente Berechnungen oder aus Referenzexperimenten gewonnen werden.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-18831.html