DD275113A1

DD275113A1 - ARRANGEMENT FOR DETERMINING YEARLY J-CONTROLLED RISK GROWTH IN THE EVENT OF IMPROPER CLAIM

Info

Publication number: DD275113A1
Application number: DD31911388A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Grellmann; Sabine Seidler; Uwe Schirjott; Bruno Rufke
Original assignee: Tech Hochschule C Schorlemmer
Priority date: 1988-08-22
Filing date: 1988-08-22
Publication date: 1990-01-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung des JTJ-gesteuerten Risswachstums bei schlagartiger Beanspruchung mittels instrumentierter Schlag-, Pendelschlag- und Fallwerke mit beliebiger Bewegungsrichtung aus verformungsbegrenzten Schlagkraft-Durchbiegungs-Diagrammen. Es ist das Ziel der Erfindung eine Anordnung bereitzustellen, mit der die exakte Bestimmung von Zaehigkeitskenngroessen als Widerstand gegenueber stabiler Risseinleitung oder -initiierung sowie gegenueber stabilem Rissfortschritt an gekerbten Standardpruefkoerpern unterschiedlicher geometrischer Dimensionen beliebiger Werkstoffe, insbesondere Polymerwerkstoffe rationell, mit geringer Pruefkoerperzahl und hoher Reproduzierbarkeit moeglich ist. Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, die messwertverfaelschenden Ueberlagerungen von Stoerschwingungen auf das Schlagkraft-Durchbiegungs-Verhalten durch die geometrische Gestaltung der Anordnung zu vermeiden und bei hohen Schlaggeschwindigkeiten und extremen Prueftemperaturen bruchmechanisch auswertbare Diagramme aufzuzeichnen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass Durchbiegungsbegrenzungselemente und Standardpruefkoerper in entkoppelter Anordnung vor dem Schlagbolzen positioniert werden. Fig. 1The invention relates to an arrangement for determining the JTJ-controlled crack growth under sudden stress by means of instrumented impact, pendulum impact and drop movements with any direction of movement of deformation-limited impact force deflection diagrams. It is the object of the invention to provide an arrangement with which the exact determination of Zaehigkeitskenngroessen is possible as resistance to stable crack initiation or initiation and against stable crack propagation of notched Standardpruefkoerpern different geometric dimensions of any materials, especially polymer materials efficiently, with low Pruefkoerperzahl and high reproducibility , The invention is based on the technical object to avoid the Meßwertverfaelschenden superimpositions of interference oscillations on the impact force deflection behavior by the geometric design of the arrangement and record at high impact speeds and extreme Prueftemperaturen fracture mechanics evaluable diagrams. According to the invention, the object is achieved by positioning deflection-limiting elements and standard test objects in a decoupled arrangement in front of the firing pin. Fig. 1

Description

Rißzähigkeit erfolgt auf der Basis von Rißwiderstands(R)-Kurven. Zur Konstruktion der R-Kurve wird als Baanspr uchungsparameter die entsprechend dem Werkstoffverhalten zu wählende brcchmechanische Kenngröße (Rißöffnungsverschiebung δ oder das J-Integral bei elastisch-plastischem Werkstoffverhalten, Spannungsintensitätsfaktor K oder Energiefreisetzungsrate G bei elastischem Werkstoffverhalten) bevorzugterweise das J-Integral über der Rißverlängerung Aa aufgetragen. Dabei werden als Werkstoffkenngrößen des R-Konzeptes der Widerstand gegenüber stabiler Rißinitiierung Ji, der Widerstand gegenüber stabilem Rißfortschritt in Form des Anstieges der R-Kurve Tj und das Produkt Ji · Tj bestimmt (Michel, B.; Will, P.: ZAMM Z. für angewandte Math, und Mechan. 66 [1986] 2, S.65-72). Zur experimentellen Bestimmung des Beginns der stabilen Rißeinleitung sind Anordnungen und Verfahren bekannt (Kalkhoff, D., DO 250578 und DD 250579) bei denen z. B. zusätzliche Schallemissionsaufnehmer in Schlagrichtung hinter der Schlagfinne angebracht werden. Der Nachteil dieser Methodik besteht darin, daß durch die Kopplung beider an sich bekannter Verfahren sich der meßtechnische Aufwand wesentlich erhöht. Diese Auswertemethodik beschränkt sich außerdem auf die Mehrprobentechnik und bedingt bei der Anwendung der Prozedur zur Kurvenermittlung (Man, I.; Holzmann, M.: Metodika ispytania dynamiceskoi vjaskosti razruienija.Tochn. Mat. RGW 1-13.12. UFM 2-79, Drno 1979 und ASTM STP 813-81 leine Vielzahl von Arbeitsschritten, die mit einer Reihe systematischer Fehler behaftet sind.Crack toughness is based on crack resistance (R) curves. For the construction of the R-curve as Baanspr uchungsparameter to be selected according to the material behavior brcchmechanische characteristic (crack opening shift δ or the J integral in elastic-plastic material behavior, stress intensity factor K or energy release G in elastic material behavior) preferably the J integral over the crack extension Aa applied. The material parameters of the R concept are the resistance to stable crack initiation Ji, the resistance to stable crack propagation in the form of the increase of the R curve Tj, and the product Ji · Tj (Michel, B. Will, P .: ZAMM Z. for Applied Math, and Mechan. 66 [1986] 2, pp. 65-72). For experimental determination of the beginning of the stable crack initiation arrangements and methods are known (Kalkhoff, D., DO 250578 and DD 250579) in which z. B. additional Schallemissionaufnehmer be mounted in the direction of impact behind the Schlagfinne. The disadvantage of this method is that significantly increases the metrological effort by the coupling of both known per se method. This evaluation methodology is also limited to the multi-sample technique and requires the application of the procedure for determining curves (Man, I. Holzmann, M .: Metodika ispytania dynamiceskoi vjaskosti razruienija.Tochn. Mat. RGW 1-13.12, UFM 2-79, Drno 1979 and ASTM STP 813-81 leashless variety of operations involving a number of systematic errors.

Eine weitere Anordnung zur Bestimmung von Rißzähigkeiten als Widerstand gegenüber stabiler Rißeinleitung bzw. -ausbreitung wird von Savadori (Polymer Testing 4 [1984] S. 73) vorgeschlagen, wobei der stabile Rißfortschritt durch die Wahl in ihrer Breite definiert abgestufter Stahlbarrieren als Durchbiegungsbegrenzungselemente erzeugt wird. DieDurchbiegungsbegrenzungselemente haben eine geringere Breite als die Prüfkörper und werden oberhalb und unterhalb des Prüfkörpers positioniert. Nachteilig ist, daß boi dieser Anordnung durch die direkte Kopplung von Prüfkörper und Stahlbarrieren in Form einer Wirkpaarung dem tatsächlichen Schlagkraft-Durchbiegungsverhalten zusätzliche Schwingungen infolge resultierender Kräfte aus der schlagvorgangsspezifischen Wechselwirkung zwischen Prüfkörper und Durchbiegungsbegrenzungselementen überlagert werden.Another arrangement for determining crack tougures as resistance to stable crack initiation is proposed by Savadori (Polymer Testing 4 [1984] p. 73), where the stable crack propagation is created by the choice of defined width steel barriers as deflection limiting elements. The deflection limiting elements have a smaller width than the test specimens and are positioned above and below the specimen. The disadvantage is that boi this arrangement are superimposed by the direct coupling of specimens and steel barriers in the form of an active pairing the actual impact force deflection additional oscillations due to resulting forces from the impact-specific interaction between specimen and deflection boundary elements.

Die exakte Zuordnung von Kraft und Verformungswerten im Nutzsignal wird darüber hinaus durch Störschwingungen erschwert, die aus den Beschleunigungskräften, Feder-Massewechselwirkungskräfte, Signalschwingungen durch reflektierte Körperschallwellen und aus hochfrequenten Signalschwingungen durch die nachgeschaltete Meßel6ktronik entstehen. Dadurch wird der Einsatzbereich der Anordnung hinsichtlich Prüfgeschwindigkeit und Prüftemperatur in unbefriedigender Woise eingeschränkt.The exact assignment of force and deformation values in the useful signal is further hampered by spurious vibrations resulting from the acceleration forces, spring-mass interaction forces, signal vibrations by reflected structure-borne sound waves and high-frequency signal oscillations by the downstream Meßel6ktronik. As a result, the range of application of the arrangement is limited in terms of test speed and test temperature in unsatisfactory Woise.

Der wesentliche Nachteil bei der Verwendung der verschiedenartigen Anordnungen zur Bestimmung von Rißzähigkeiten besteht darin, daß die gewonnenen Kennwerte keine ausreichende Reproduzierbarkeit aufweisen und die Kennwerte damit nicht vergleichbar sind. Die dadurch entstehenden Unsicherheiten bei der Charakterisierung des mechanischen Kennwortniveaus, insbesondere des Widerstandes gegenüber stabiler Rißeinleitung und -ausbreitung und damit das den stabilen Rittfortschritt steuernde Produkt J₁ Tj, kann zur Überbewertung der Zähigkeit führen. Damit ist die Gewährleistung einer ausreichenden Sicherheit und Zuverlässigkeit von Erzeugnissen aus Polymerwerkstoffen nicht mehr gegeben.The main disadvantage of using the various arrangements for determining fracture toughnesses is that the obtained characteristic values do not have sufficient reproducibility and the characteristic values are therefore not comparable. The resulting uncertainties in the characterization of the mechanical password level, in particular the resistance to stable crack initiation and propagation and thus the stable ride progress controlling product J ₁ Tj, can lead to the overvaluation of the toughness. Thus, the assurance of adequate safety and reliability of products made of polymer materials is no longer given.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Bestimmung des J₁ Tj-gesteuerten Rißwachstums zu schaffen, mit der die exakte Ermittlung von Zähigkeiiskenngrößen als Widerstand gegenüber stabilem Rißfortschritt an gekerbten Standardprüfkörpern unterschiedlicher geometrischer Dimensionen bei stoß- oder schlagartiger Beanspruchung ohne Moßwertverfälschungen und mil hoher Reproduzierbarkeit möglich ist.The aim of the invention is to provide an arrangement for the determination of J ₁ Tj-controlled crack growth, with the exact determination of toughness characteristics as a resistance to stable crack propagation of notched standard specimens of different geometrical dimensions at impact or sudden stress without Modßverfälschungen and mil high reproducibility is possible.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung üogt die technische Aufgabe zugrunde, eine Anordnung iu entwickeln, mit der sowohl die meßwertverfälschende Überlagerung von Störschwingungen auf das das Schlagkraft-Verformungsverhalten bestimmende Nutzsigncl vermieden, als auch herkömmliche instrumentierte Sclilag-Pendelschlag- und Fallwerken, ausgerüstet mit verschiedenartigen Sensoren zur elektronischen Messung der Schlagkraft und der Durchbiegung, verwendet werden können. Die Anordnung soll untor allen experimentellen Bedingungen, insbesondere hohen Schlaggeschwindigkeiten und extremen Prüfternperaturen zur Bestimmung von Rißzähigkeiten als Widerstand gegenüber stabilem Rißfortschritt einsetzhar sein. Die Aufgaha wird erfindungsgemäß dadurch golöst, daß zur Bestimmung dos J · Tj-gesteuerten Rißwachsturm mittels instrumentierter Schlag-Pendelcchlag- und Kaliwerke mit beliebiger Bewegungsrichtung aus verformungsbegrenzten Schlagkraft-Durchbiegungs-Diagrammen an Standerdprüfkörpern unterschiedlicher geometrischer Dimensionen, z. B. Dreipunktbiegeprüfkörper aus Polymerwerkstoffen, ein oder mehrere Durchbiegungsbegrenzungselemente und der Standurdprüfkörper in entkoppelter Anordnung vor der instrumentierten Hammerfinne des Pendolhammers angeordnet aind. Dabei wird durch die Durchbiegungsbegrenzungselemente (bei dar Prüfung vcn Polymerwerkstoffen sind gehärtete Stahlbarrioron einsetzbar) die für die Ermittlung der dynamischen R-Kurven netwendige Variation dor Rißverlängerung gewährleistet. Die Durchbiegungsbogrenzungsolomonto bositzen einen rochtockigon Querschnitt und sind in ihrer Breite so abgestuft, daß das breiteste Bogrenzungsolomont schmaler als dio zu prüfondon Standardprüfkörper sind, wobei die Abstufung dor zu roalisierendon Rißvorlängorungon entsprechend dom jeweiligen Workstoffverhalten zu wählen ist. Gemäß dor Erfindung ist auch dio Vorwondung anderer Guorschnittsformen der Durchbiogungsbegronzungselomonte, wie oin- bzw. zweisoi'.ig konvox oder prismatisch möglich, was sich günstig auf dio Dämpfung dor Störr.chwingungon auswirkt. Durch die Vorwondung dor Durchbiogungsbogrenzungsolemonto in dor angogobenen Anordnung ist ein abgestufter Rißfortschritt nach jedom Bolastungszyklus erzeugbar, woraus in an sich bekannter Weiso die Berechnung dor jeweiligen Hiftvor angorungon erfolgt. Die orfindungsgomäßo Anordnung zur Bestimmung J T.i-gestouerten Rißwachsturrs ermöglicht damit dio Anwondung dor Einprobertmothodo und ns ontfallon großo Probenaufwondungen.The invention is based on the technical object of developing an arrangement with which both the measurement value-distorting superimposition of spurious oscillations on the impact force-determining behavior-determining Nutzsigncl avoided, as well as conventional instrumented sclilag pendulum impact and fall units, equipped with various sensors for electronic measurement of the Impact force and deflection, can be used. The arrangement should be useful under all experimental conditions, particularly high impact speeds and extreme testing conditions for determining cracking toughness as a resistance to stable crack propagation. The Aufgaha according to the invention golöst in that for determining the J · Tj-controlled Rißwachsturm means of instrumented impact Pendelcchlag- and potash mills with arbitrary movement direction from deformation-limited impact force deflection diagrams on Standerdprüfkörpern different geometric dimensions, z. B. three-point bending test specimens of polymer materials, one or more deflection control elements and the Standurdprüfkörper arranged in decoupled arrangement in front of the instrumented hammer fin of the pendulum hammer aind. In this case, the deflection limiting elements (in the case of testing of polymer materials, hardened steel bariorior can be used) ensure the variation of the crack extension necessary for the determination of the dynamic R-curves. The flexure bound solomons have a rectangular cross-section and are stepped in width such that the widest bound log length is narrower than the standard test specimen to be tested, with the gradation to be selected for the crack propagation longev in accordance with the respective work behaviors. According to the invention, it is also possible to preheat other forms of the Guorail cut-through of the Durchgebirzungsbronnzungselomonte, such as oin- or zweisoi'.ig konvox or prismatic, which has a favorable effect on the damping dor Störr.chwingungon. By prewonding the Durchbiogungsbogrenzungsolemonto in dor engogobenen arrangement a graded crack progress can be generated after each Bolastungszyklus, which is done in a known Weiso the calculation of the respective Hiftvor angorungon. The Orfindungsgomäßo arrangement for the determination of J Ti-Stoked Rißwachsturrs thus allows the application of the Einprobertmothodo and ns ontfallon großo Probenaufwondungen.

According to the invention takes place by the decoupled positioning in front of the firing pin a transfer of

meßwertverfälschenden Störschwingungen auf die verschiedenartigen schwingungsfähigen Teilsysteme derto the various oscillatory subsystems of

Total test arrangement, which can not be separated in detail due to their complex interaction. The Distance between the Durchbiegungsolement and the StandardprüTkörper is erfindungsgamäß a quarter of the length of the Impact element of the firing pin transversely to the direction of stress, the evaluation methodological signal difference of Standard test body and Ourchbiegungsbegrenzungselement register without overlay. The thickness must be

der Durchbiegungsbegrenzungselemente erfindungsgemäß größer als die Dicke der Standardprüfkörper sein. Die Länge derthe deflection limiting elements according to the invention be greater than the thickness of the standard test specimen. The length of the

Deflection limiting elements must be adapted to the length & of the standard test body. According to the invention is used as a contact surface between the deflection element and the abutment and deflection element

und Stoßelement des Schlagbolzens eine Silikonkautschukschicht eingefügt, die mechanische Begnadigungen vermindert,schwingungsdämpfend wirkt und deren Energieaufnahmefähigkeit vernachlässigbar ist.and impact element of the firing pin inserted a silicone rubber layer that reduces mechanical pardons, vibration damping and their energy absorption capacity is negligible.

Thus, the occurring in the previous known solutions meßwertverfälschenden vibration overlays

weitestgehend vermieden. Durch die geometrische Gestaltung der Durchbiegungsbegrenzungselemente und ihrer Anordnungzu den Standardprüfkörpern wird die Zeit bzw. kritische Verformung festgelegt, in der mit reduzierter Reflexionsübertragung imlargely avoided. Due to the geometric design of the deflection limiting elements and their arrangement to the standard test specimens, the time or critical deformation is determined, in which with reduced reflection transmission in the

Shock region, the elastic shock wave is recorded as NuUsignal distortion-free. The arrangement thus arranged allows as, with the aid of the registered deformation-limited Schiagki aft-deformation Diagrams to determine dynamic crack resistance curves and from this the material characteristics in the form of fracture toughness

als Widerstand gegenüber stabiler ftiflinitiierunp oder stabilen Rißwachstums zu berechnen.as resistance to stable stabilization or stable crack growth.

The advantages of the arrangement according to the invention will be apparent from de. Possibility of exact fixing of the Recording diagrams to be taken measurements, a decision in the reduction of the number of test specimens of about 10 on

1 Stück (Einprobenmethode), in der Einsparung von Prüfzeit und damit dsr Erhöhung der Prüftestung, was insgesamt dazu führt,daß eine exakte Angabe von für das jeweilige Werkstoffverhal'.en relevanten bruchmechanischen Werks'offkenngrößen mitgeringem Meßfehler und hoher Reproduzierbarkeit erfolgt.1 piece (test method), in the saving of test time and thus dsr increase the test rigidity, which leads to the fact that an exact statement of relevant for the respective Werkstoffverhal'.en bruchmechanischen Werks'offkenngrößen miteringem measuring error and high reproducibility.

The proposed arrangement can be used for instrumented percussion, impact and drop units with horizontal, inclined,

kroisförmiger od^r vertikaler Bewegungsrichtung verwendest werden und ist unter allen experimentellen Bedingungen, wie hohebe used in a crosseförmiger or vertical direction of movement and is under all experimental conditions, such as high

Schlaggeschwifidigkoiten and extreme Prüfte nperaturen used. embodiment

Die erfindungsgemäße Anordnung soll nachfolgend an einem Beispiel eines instrumentierten Pendelschlagwerkes näher erläutert werden.The arrangement according to the invention will be explained in more detail below using an example of an instrumented pendulum impact tool.

Die Figur 1 zeigt schematisch die Prinzipdarstellung der Anordnung zur Bestimmung J Tj-gosteuerten Rißwachntums bei schlagartiger Beanspruchung.FIG. 1 shows schematically the schematic representation of the arrangement for determining J Tj-controlled crack growth in the case of sudden stress.

Für den Aufbau der Anordnung wird ein handelsübliches Pendelschlagwerk, das aus einem Sockel 1, zwei Ständern 2 und einem Pendelhammer 3 besteht, verwendet. Mit den Ständern 2 ist auswechselbar ein Widerlager 4 mit Probentisch 5, auf dem als Standardprüfkörper ein Dreipunkt.bieg- (3 PB-) Prüfkörper 6 positioniert ist, verbunden. Das Widerlager 4 wird so ausgeführt, daß die Kontaktflächen zwischen 3PBPrüfkörper S und Hammerfinno 7 sowie Durchbiogungsbegrenzungselement 8 und Hsmmerfinne 7 im Moment der Stoßbeanspruchung parallel über die gesamto Länge der Hammerfinne 7 gegenüberstehen. Oberhalb des 3 PB-Prüfkörpers 6 ist ein Durchbiegungsbegrenzungselement 8 in eine Aussparung des Widerlagers 4 eingepaßt. Zwischen den Kontaktflächen Duruhbiegungsbegrenxungseiement - Widerlager und Durchbiegungsbegrenzungselemant -Hammerfinne wird eine Silikonkautschukschicht 9 eingefügt. Der Abstand zwischen dem Durchbiegungsbegrenzungselement und dem 3PB-Prüfkörper beträgt ein Viertel der Höhe der Hammerfinne 7 des Pendelhammers 3. Die Dicke des Lfurchbiegungsbegrenzungselementes 8 ist größer als die Dicke des 3 PB-Prüfkörpers.For the construction of the arrangement, a commercial pendulum impact tester, which consists of a base 1, two uprights 2 and a pendulum hammer 3 is used. With the uprights 2 is interchangeable an abutment 4 with sample table 5, on the standard Prüfkörper a Dreipunkt.bieg- (3 PB) test piece 6 is positioned, connected. The abutment 4 is designed so that the contact surfaces between 3PBPrüfkörper S and Hammerfinno 7 and Durchbiogungsbegrenzungselement 8 and Hsmmerfinne 7 at the moment of impact stress parallel over the total length of the hammer fin 7. Above the 3 PB test piece 6, a deflection limiting element 8 is fitted in a recess of the abutment 4. Between the contact surfaces Duruhbiegungsbegrenxungseiement - abutment and deflection limiting element -Hammerfinne a silicone rubber layer 9 is inserted. The distance between the deflection limiting element and the 3PB test piece is one quarter of the height of the hammer fin 7 of the pendulum hammer 3. The thickness of the Lfurchbungsungsbegrenzungselementes 8 is greater than the thickness of the 3 PB test specimen.

Zur Durchführung der Prüfung trifft die mit Kraftsensoren 10 in Form von Halbleiterdohnmeßstreifen instrumentierte Finne 7 des Pendelhammers 3 auf den 3 PB-Prüfköi per 6. Nach einer bestimmten, werkstoffabhängigen Rißverlängerung des 3 PB-Prüfkörpers 6 schlägt dii t-'fnne auf das Durchbiegungsbegrenzungselement 8 und entlastet den 3 PB-Prüfkörper 6. Zur meßtechnischen Erf< ssung der Verformung werden an sich bekannte Meßanordnungen, im einfachsten Fall eine optoelektronische Wegmeßeinrichtung verwendet.In order to carry out the test, the fin 7 of the pendulum hammer 3, which is instrumented with force sensors 10 in the form of semiconductor dowel strips, strikes the 3 PB test pieces 6. After a specific, material-dependent crack extension of the 3 PB test piece 6, the deflection element 8 beats and relieves the burden on the 3 PB test piece 6. Measuring measurements which are known per se are used for the metrological achievement of the deformation, in the simplest case an optoelectronic position measuring device is used.

Die Anwendung dieser Anordnung wurde a.n Beispiel von Acrylnitril-Butadien-Styren-Werkstoffen und deren Kombinationen mit thermoplastischen Urethanen sowie an kreide- und SiO₂-gofüllten und verstärkten Polyethylenen erprobt, v.'oboi für alle Werkstoffe und verschiedene Scrilaggeischwindigkeiten schwingungsreduzierte verformungsbegrenzte Schlagkraft-Verformungs-Diagramme aufgezeichnet wurden, die eine exakte bruchmechanische Auswertung sowie die Charakterisierung der Rißinitiierung orlaubon.The application of this arrangement has been tested on acrylonitrile-butadiene-styrene materials and their combinations with thermoplastic urethanes and on chalk and SiO ₂ -filled and reinforced polyethylenes, v.'oboi for all materials and different Scrilaggeischwindigkeiten vibration-reduced deformation-limited impact force deformation Plots were recorded, showing an exact fracture mechanical evaluation as well as the characterization of the crack initiation orlaubon.

Claims

1. Arrangement for determining J · Tj-controlled crack growth in the case of sudden stress by means of instrumented impact, pendulum impact and fall mechanisms with any direction of movement from deformation-limited impact force deflection diagrams on standard test specimens of different geometrical dimensions, e.g. B. of polymer materials, characterized in that Dreipunktbiegeprüfkörper (6) and Durchbiegungsbegrenzungselemenc (8) in a decoupled arrangement in front of the instrumented Hammerfinne (7) of the pendulum hammer (3) are positioned in the direction of impact that the distance of the deflection element (8) and the 3PB- Pro body a quarter of the length of the hammer fin (3) is that the thickness of the deflection limiting elements (8) is greater than the thickness of the Dreipunktbiegeprüfkörpers and that as a contact surface between deflection limiting element (8) and hammer fin (3) and deflection limiting element (8) and abutment ( 4) a silicone rubber layer (9) is inserted.

2. Arrangement for determining the J · Tj-controlled crack growth under sudden stress, according to point 1, characterized in that the cross-sectional shape of the Durchbiogungsbegrenzungselemente (8) on one or two sides convex with respect to the direction of stress or prismatic.

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Field of application of the invention

The invention relates to an arrangement for impact, pendulum impact and fall movements with any direction of movement for the determination of the J · Tj controlled crack growth, d. H. Cracking toughness resistance to stable crack initiation or ir initiation (Jj) and resistance to stable crack propagation (Tj) to notched standard specimens of different geometrical dimension ions, e.g. B. of polymer materials. The distortion-free, low-vibration recording / impact force-deformation diagrams form the basis for the application of the crack resistance (R) curve-expelling process of experimental fracture mechanics. With the knowledge of such characteristics of the R-curve concept, the microstructured geometry-independent material mask / The prerequisites for the elucidation of the micro-process of deformation and fracture, for material-appropriate dimensioning and for application as a target in material development and optimization are created.

Characteristic of the known technical solutions

It is known only to use the evaluation of the mechanical characteristic value with parameters based on material science with regard to the creation of target values for the material development and optimization and their application in the product testing the impact or impact test. Here, one-sided notched (DD 238449) Standardprüfkörper different geometric dimensions, eg. B. of polymer materials on the notch side on two abutments positioned so that they are broken by the movement of a percussion hammer or bent as far as it permits the experimental arrangement (Blumenauer, H, VEB German publishing house for basic industry Leipzig, 1987). Increased exploitation of the information content of the conventional test technique according to TGL 14063 often limited to the determination of a material characteristic "notched impact strength *, no separation of elastic and plastic anteüan from the total deformation, no Splitting in you processes crack initiation and crack propagation and due to the Georrmirieabhängigkeit of the test specimen and notch geometry no transferability of the specimen on the product allows is possible by a gatronnto electronic registration of the impact force and occurring under the effect of this impact force Prüfkörperdurchbiegung. The registration of force and deformation at the same time allows the linking of dioser measured quantities to fracture mechanical parameters, which, by taking into account solid-mechanical geometry functions, allow the indication of real material codes, which in turn are closely related to the structure size of the material. The disadvantage of such a test arrangement is that in the case of the present unstable fracture on the basis of the fracture mechanics concepts of flow fracture mechanics, only material characteristics in the form of fracture toughnesses are determined as resistance to unstable crack propagation (Grollmann, W., Diss. B, TH .Carl Schorlemmer). Leuna- Morseburg 1985), and thus, according to the physical and Mochanian background, the stages of crack propagation may be particularly in the case of powdery polymer materials, ie filled and reinforced polymorphic materials, polynorium / polymer corrugations and hybrid material, and unstable crack propagation due to the occurrence of characteristic retardation synergy effects to a miscalculation of the toughness properties, since these energiodissipativen processes are disregarded.When evaluating the preforming and Bruchvorhaltens such materials under sudden stress is To boachton, that in most cases the rupture is initiated by an ocold stable crack propagation. The rating of