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| Autor(en): | Beck, Patrick T. J.; Tichelmann, Karsten Ulrich |
| Titel: | |
| Kurzfassung: | Folien des Fluorpolymers Ethylen/Tetrafluorethylen, kurz ETFE, weisen ein nichtlinear viskoelastisches Werkstoffverhalten auf. Zur Beschreibung dieses Verhaltens wird im vorliegenden Beitrag ein rheologisches Modell vorgestellt. Das zugrunde gelegte Burgers-Modell wurde zur Berücksichtigung des Niveaus der Beanspruchung und der Temperatur um neue Modellparameter erweitert. Der Vergleich der experimentell ermittelten und der prognostizierten Dehnungs-Zeitverläufe zeigt die Qualität des Modells für die Beschreibung von isothermen Dauerlastversuchen auf. Alle Parameter des Modells können aus isothermen Kurzzeit- und Dauerlastversuchen direkt an ETFE-Folien bestimmt werden, wodurch die Anwendbarkeit des Modells in der Praxis gegeben ist. Des Weiteren können durch das vorgestellte Modell unter Anwendung eines modifizierten Superpositionsprinzips auch lang andauernde, nicht konstante Beanspruchungsverläufe unter gleichbleibender Temperatur beschrieben werden. Die Modellierung von in isothermen Lastwiederholungsversuchen gemessenen Dehnungen gelingt sowohl qualitativ als auch für die praktische Anwendung ausreichend quantitativ. Die Fragestellung des Einflusses des anisothermen, natürlichen Klimas auf das zeitabhängige Werkstoffverhalten wurde in mehrjährigen Dauerlastversuchen untersucht. Die aus diesen Versuchen abgeleitete äquivalente Temperatur bietet einen Ansatzpunkt für die in der Bemessungsaufgabe zu berücksichtigenden Bauteiltemperaturen. Ethylene tetrafluoroethylene films under continuous loads - a model for the characterisation of the retardation behaviour under consideration of stress level and temperature Ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) films exhibit a non-linear viscoelastic material behaviour. For the description of such behaviour, this article proposes a rheological model. The proposed model is based on Burgers' model which, for the purpose of this study, was enhanced by new model parameters in order to take into account the stress level and the temperature. Comparison of the experimental and the projected strain-time-curves proves the model's applicability for describing isothermal continuous load tests. All of the model's parameters can be determined directly on ETFE films via isothermal short-time tensile and continuous load testing, thus making the model practically applicable. Moreover, using a modified superposition principle, the proposed model serves to describe continuous, non-constant stress curves under constant temperatures. Modelling of strains determined in isothermal load repetition tests is successful qualitatively and, for practical use, sufficient in terms of quantity. The influence of non-isothermal natural climatic conditions on time-dependent material behaviour was investigated in multiannual continuous load tests. The equivalent temperature derived from these tests can be used as a basis for the determination of component temperatures in static analysis. |
| Erschienen in: | Stahlbau 89 (2020), Heft 8 |
| Seite/n: | 694-702 |
| Sprache der Veröffentlichung: | Deutsch |
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