Publications
Peer reviewed Veröffentlichungen des Labors
- Jessica Hinczica, Mario Messiha, Jutta Geier, Carina Maurer, Gerald Pinter, Florian Arbeiter, Correlation of temperature-dependent fracture behavior and thermo-mechanical behavior of a polypropylene pipe grade material under cyclic load, Engineering Fracture Mechanics, 2025, 111182, ISSN 0013-7944, https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2025.111182.
Die langfristigen mechanischen Eigenschaften von Polypropylen (PP) sind entscheidend für die Zuverlässigkeit und Sicherheit von PP-Druck- und Nichtdruckrohren. Eine Methode, die eine beschleunigte Bewertung der Haltbarkeit eines Materials ermöglicht, ist der zyklische Cracked Round Bar (CRB)-Test, mit dem das temperaturabhängige Bruchverhalten von PP über einen sehr breiten Temperaturbereich von T = - 10 ◦C bis 95 ◦C einschließlich des Glasübergangs des Materials untersucht wurde. Die Ergebnisse werden mit Zugversuchen und der dynamisch-mechanischen Analyse (DMA) verglichen, um mögliche Korrelationen zwischen den mechanischen und thermomechanischen Eigenschaften und dem Bruchverhalten zu ermitteln. Beide für Rohrwerkstoffe typischen Bruchmechanismen, der duktile Bereich I und der quasi-spröde Bereich II sowie der Bereich des Übergangs zwischen diesen Bereichen, konnten bei allen untersuchten Temperaturen untersucht werden. Weitere Analysen der Rissöffnungsverschiebung und der Hysterese unterstreichen dieses Ergebnis. Eine wichtige Erkenntnis ist die Korrelation zwischen dem angewandten Spannungsintensitätsfaktor und der entsprechenden Zyklenzahl des Kniepunkts bei einer bestimmten Temperatur und dem von der DMA abgeleiteten Dämpfungsverhalten tan δ des Werkstoffs. Diese Ergebnisse bieten einen neuartigen Ansatz zur Verbesserung der Genauigkeit und Effizienz der Bestimmung des Bruchverhaltens über einen breiten Temperaturbereich. Sie verdeutlichen die Rolle der Temperatur bei der Bestimmung des Bruchverhaltens und das verborgene Potenzial der DMA-Methode.
Konferenzbeiträge des Labors
- C. Maurer, D. Zach, L. Trávníček, F. Arbeiter, "Christian Doppler Laboratory for Impact of Recycled Materials on the mechanical lifetime estimation of polymers", 32nd Leobner-Conference on Polymer Engineering and Science, 21.11.2024, Poster
- L. Trávníček, F. Arbeiter, J. Poduska, "Numerical simulation of non-pressure polypropylene pipes in underground operating conditions", 32nd Leobner-Conference on Polymer Engineering and Science, 21.11.2024, Poster
- D. Zach, F. Arbeiter, C. Maurer, L. Trávníček, "Development of a stress relaxation based test methodolgy for unpressurized pipes", 32nd Leobner-Conference on Polymer Engineering and Science, 21.11.2024, Poster