Bruchzähigkeit

In der Bruchmechanik werden grundsätzlich drei Modusarten unterschieden:

Mode I:     Rissöffnung
Mode II:     Scherung in Lagenebene
Mode III:     Out-of-plane Scherung

Für die einzelnen Modusarten gibt es verschiedene Prüfanordungen. Gängig sind Mode I und Mode II Prüfverfahren, sowie das Mixed Mode Bending.

Mode I 
Die Prüfung wird üblicherweise mit dem DCB (Double Cantilever Beam) Probekörper durchgeführt. 

Die Rissöffnung wird dabei als Traversenweg gemessen. 

Das Risswachstum wird visuell an beiden Probenseiten verfolgt. 

Die Prüfabläufe und Ergebnisauswertungen unterscheiden sich je nach Normanwendung.  

Normen sind: ISO 15024, ASTM D 5528, AITM 1-0005, AITM 1-0053, Boeing BSS 7273, CRAG method 600, NASA method RP 1092 ST-5, ESIS TC 4, prEN 6033 (zurückgezogen)

Mode II
Mode II Beanspruchungen können sowohl im Biegeversuch, als auch in Zug- und Druckversuch mit gekerbten Probekörpern erzeugt und gemessen werden. 

Die Messung der Mode II Energiefreisetzungsrate ist als Biegeversuch genormt. 

Die Probekörper werden mit SENB (Single End Notch Bending) bezeichnet, aber auch ENF (End Notch flexure) ist ein gebräuchlicher Term. 

Die Durchbiegungsmessung erfolgt über den Traversenweg (mit Steifigkeitskorrektur), oder mittels eines Wegaufnehmers, der mittig angesetzt wird. 

Der Rissinitiierungspunkt ist durch ein Kraftmaximum charakterisiert. 

Am Ende der Messung wird der Probekörper in Flüssigstickstoff gekühlt und dann vollständig gebrochen um die Bruchflächen zu vermessen.


Mixed Mode Bending (MMB)
„Mixed Mode“ Biegung kann an unidirektionalen Laminaten gemessen werden. Kombiniert werden dabei Mode I und Mode II.