Anwendung der linearen Bruchmechanik: bei Stoßversuchen an einem Verbundwerkstoff

Der Einsatz von Verbundwerkstoffen hat in den letzten Jahren einen bemerkenswerten Aufschwung erlebt. Dadurch können sie in Bereiche des Maschinenbaus vordringen, die bislang traditionell Metallwerkstoffen vorbehalten waren. Diese Art von Werkstoffen wird erfolgreich bei der Herstellung orthopädischer Prothesen für Menschen mit Behinderung eingesetzt. Das Interesse an Verbundwerkstoffen in diesem Bereich beruht auf dem Bestreben, das Gewicht der Konstruktion zu reduzieren und eine gute mechanische Festigkeit zu gewährleisten, während gleichzeitig eine einfache und kostengünstige Formbarkeit sichergestellt wird. Es zeigt sich jedoch, dass diese zunehmende Verwendung in manchen Fällen eher zufällig erfolgt. Dies führt dazu, dass Probleme, die in der Regel mit der Herstellung zusammenhängen, die Hauptursache für eine große Anzahl von Ausfällen bei Bauteilen und Strukturen auf Basis von verstärkten Polymeren sind. Vorzeitige Brüche können auf bestimmte Fehler zurückzuführen sein, die bei der Verarbeitung entstanden sind, sowie auf Faktoren, die bei der Konstruktion nicht oder nur unzureichend berücksichtigt wurden, oder auch auf eine unsachgemäße Verwendung der Bauteile.