Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Es sollen Untersuchungen zum Versagensmechanismus im Bereich der Grenzfläche Klebfuge/Holz unter Verwendung von PUR Klebstoffen mit variabler Struktur durchgeführt werden. Dabei ist zu untersuchen, inwieweit es im Bereich der Klebfuge zu Eigenschaftsänderungen des verklebten Materials kommt und inwieweit diese gezielt genutzt werden können. Es wird der Einfluss folgender Parameter geprüft: o Oberflächenbehandlung der Fügeteile o Holzfeuchte vor der Verklebung (Einfluss auf Eindringen des Klebstoffes, Einfluss auf Abbindemechanismus) o Holzfeuchtedifferenzen zwischen den Fügeteilen und dadurch entstehende innere Spannungen • erhöhte Temperatur- und Feuchtebelastung Die Arbeit erfolgt in folgenden Schritten: 1) Untersuchung der Abbindefestigkeit an verklebten Proben (Scherfestigkeit) 2) Messung innerer Spannungen durch Feuchteunterschiede bei der Verleimung bzw. Differenzen im Schwindverhalten der Fügeteile 3) Messung der elastischen Kennwerte (E-Modul) von Holz, Klebfuge und Grenzfläche (z.B. mit Mikrohärtemessung („micro indentation“)) 4) Prüfung des Versagensverhalten des Gesamtsysthems (Bruchverhalten, Bruchmechanische Kennwerte, insbesondere Bruchenergie) im Elektronenmikroskop bzw. ESEM unter insitu-Belastung und gleichzeitiger Quantifizierung der Verformungsvorgänge im Klebfugenbereichwährend (mittels CCD-Technik und Kreuzkorrelation) 5) Einfluss der Klebfuge auf die Eigenschaften des verklebten Produktes (Diffusionsverhalten, Feuchtestau an Klebfugen etc.) Begleitend werden am Paul-Scherrer-Institut Untersuchungen mit der Spallationsneutronenquelle NEUTRA (Eindringverhalten des Klebstoffes in das Holz) sowie im Synchroton (in-situ Messung zum Versagen) ebenso wie mikrotomomographische Messungen mittels Röntgen (Fraunhoferinstitut für zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, Saarbrücken) durchgeführt. Endziel ist die Modellierung der Eigenschaften des Systhems mittels FEM. Nicht genügend Platz für Kurzbeschrieb
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Partner und Internationale Organisationen
(Englisch)
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AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GR, HU, IT, NL, NO, PL, PT, SE, SI, SK, UK
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Abstract
(Englisch)
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Adhesive bonds can improve the material behaviour of wood for special requirements and thus al-low the utilisation of this natural material in many fields of application. Such a composite of wood and adhesives implicates great demands towards the simulation and can be reproduced numerically only with the exact knowledge of the participating components and their physical interactions. For this purpose, several basic properties of the material behaviour were gathered and quantified in first experiments. In addition to the elucidation of different possibilities for the characterisation of the viscoelastic behaviour of wood, the influence of adhesive bonds could be demonstrated qualitatively in creep tests. These results were supplied by studies with dynamic mechanical analysis techniques on specimens with varying load directions in three-point bending tests. Furthermore, a finite element model for the calculation of the free vibration behaviour of wood specimens could be realised and compared with appropriate experiments and analytical methods. Additional simulations of the shear tension test allow an improved interpretation of the correspond-ing test results. However, the comparison of the calculated and the empiric test data shows that an extension of the underlying material model is necessary.
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