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Prüfung von Schlauchlinern: Von Wanddicke und E-Modul zur

Ringsteifigkeitmechanische Kennwerte –

Herausforderungen bei der Bestimmung

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E-Modul als maßgebliche Größe

• Ermittelt aus bruchmechanischen Untersuchungen• Stoffkonstante nur bei idealem Hookeschen

Verhalten (homogene Werkstoffe)• Vergleichswert Zulassung• -> Elastizitätsgesetz (Ingenieurwissenschaften, TM)

• Linear -> Hookesches Gesetz• Nicht linear viskoelastisches Verhalten

• „viskoelastisches Verhalten“ der Kunststoffe

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E-Modul - Abhängigkeiten

Abhängig von vielen Faktoren:• Temperatur• Feuchte• Belastungsgeschwindigkeit• Aushärtegrad• Geometrie• Faseranbindung• Faserausrichtung• Füllstoffgehalt• Vernetzungsdichte• Anteil Restmonomer• Anteil Zusatzstoffe (Öle)• …

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Was ist die DIN EN ISO 11296-4

• Produktnorm (C-Norm)• Legt Produktspezifische Eigenschaften fest

• Kann auf Gruppennorm (B-Norm) verweisen (z.B. Rohrleitung)• Kann auf Grundnorm (A-Norm) verweisen (z.B.

Abwasser)• Produktnorm kann bei Harmonisierung (hEN) zu CE führen• Keine Prüfnorm (ISO 178)!!!• Ergänzt die Prüfnorm um produktspezifische Teile• Letzter Stand 2011• Neuauflage 2017

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Die 11296-4 (2017)

Zeitlicher Ablauf

• Neugestaltung der DIN EN ISO 11296-4

• Verfahren 18.0

• Derzeit Übersetzung

• Gelbdruck zum Jahresende

• Einspruchsfrist 3 Monate (!!!) ab Veröffentlichung

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Neuregelungen• Prüfungen

• Langzeit Kriechneigung unter feuchten Bedingungen

• Prüfgrundlagen• Ermittlung der Wanddicke

• Verschleißschichten• Reinharzschichten• Verbund• Abschleifen?

• Berechnung des E-Moduls• Bestimmung des Auflageabstandes• Korrekturfaktoren• Verwerfen der Probe

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Wanddicke

...und das soll jetzt so schwierig sein???

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Bestimmung der Wanddicke

*Joaquim Alves Gaspar, vectorised by Antilivedderivative work: Sebastian Wallroth (talk) - Vernier_caliper_legends.svg, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8457251

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Wanddicke

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Wanddicke

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Wanddicke

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Bestimmung des Faseranteils

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„scheinbarer“ E-Modul Reinharzschichten

F

F/A

N/mm²

Wanddicke

Probenbreite

Reinharzschicht wird rechnerischabgezogen!

= konst

= konst

= künstlichverringert

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Berechnungsgrundlage zur Bestimmung des E-Moduls

𝑬 =𝟒 ∙ 𝑳𝒗

𝟑 ∙ (𝑭𝑬𝒏𝒅𝒆 − 𝑭𝑨𝒏𝒇𝒂𝒏𝒈)

𝒅 ∙ 𝒂𝟑 ∙ (𝑫𝑬𝒏𝒅𝒆 − 𝑫𝑨𝒏𝒇𝒂𝒏𝒈)

d: ProbenbreiteLv: Auflagerabstanda: Probendicke

𝑁

𝑚𝑚2 = MPa

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Lv

𝐿2 =𝐿

1 −𝑟 + 𝑒1 + ൗ

𝑒𝑚2

𝑅2

𝑅2 =𝑑𝑛 − 𝑒𝑚

2mit

Gilt ab 2011!

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Korrekturfaktor

𝐸𝑓 =𝐸𝑐𝐶𝐸

E-Modul (Flachproben) = E-Modul (gekrümmte Proben) / Korrekturfaktor

𝐶𝐸 =ൗ

𝐿2𝐷𝑀

3

∗ 𝑐𝑜𝑠2 𝜙

1,5 ∗ 𝜙 − ൗ𝐿2

𝐷𝑀∗ 𝑐𝑜𝑠 𝜙

= Korrekturfaktor

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E-Modul alt vs. neu?

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Pe

rce

nt

Samplenumber

Abweichung des E-Moduls [%] (o.K.)

Abweichung des E-Moduls [%] (m.K.)

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