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Institut für Struktur- und Funktionskeramik

Biegefestigkeit

3- und 4-Punkt-Biegung
4-Punkt-Biegeversuch
Auflager für Mini-Biegeproben

Die Biegefestigkeit ist die maximale nominale Randfaserspannung ? B im Moment des Versagens.

 

Für die Berechnung nimmt man an, dass sich die Proben wie dünne (im Vergleich zur Länge) linear-elastische Balken verhalten, die nur wenig verformt werden.

 

Dann kann die Bruchspannung aus dem maximalen Biegemoment M b,max und dem Widerstandsmoment der Probe um die Biegeachse W nach

berechnet werden.

 

Durch Erhöhung der Kraft F wird das Biegemoment bis zum Brucheintritt gesteigert, wobei der Bruchausgang im maximal beanspruchten Oberflächenbereich innerhalb der Lastrollen zu erwarten ist.

Die Biegefestigkeit ? 4B  wird aus der beim Brucheintritt angezeigten Höchstkraft F max  und den Probenabmessungen berechnet.

Zur Bestimmung der Festigkeit von Proben, die aus elektrokeramischen Bauteilen wie etwa PTC`s entnommen werden können, ist die Vier-Punkt-Biegeanordnung nach DIN 51 110 ungeeignet, weil diese Bauteile zu klein sind.

Daher wurde am ISFK eine Vier-Punkt-Biegeanordnung mit einem Lastrollenabstand, der im Vergleich zur DIN-Anordnung auf ein Drittel des Abstandes der Auflagerrollen reduziert wurde, entwickelt.