Ein nichtlineares Stoffgesetz für die ebene photoviskoelastische Spannungsanalyse

Zusammenfassung

Auf der Basis einer phänomenologischen, am makroskopischen Werkstoffverhalten orientierten Kontinuumstheorie der Photoviskoelastizität wird ein nichtlineares Stoffgesetz in Einfachintegral-Darstellung hergeleitet. Es gilt für homogene, isotrope und nicht alternde amorphe Kunststoffe und schlieβt groβe Deformationen ein. Daraus folgen die Hauptgleichungen der ebenen nichtlinearen Photoviskoelastizität zur experimentellen Analyse zweiachsiger Spannungszustände in Kunststoffbauteilen bei statischer oder quasistatischer isothermer Beanspruchung. Am Beispiel des ungesättigten Polyesters Leguval E 81 wird gezeigt, wie die im Stoffgesetz vorkommenden Gedächtnisfunktionen bestimmt werden können. Die Ergebnisse ermöglichen einige Vereinfachungen, die bei Anwendungen den Rechenaufwand reduzieren.

Abstract

On the basis of a phenomenological theory of photoviscoelasticity which is guided by the results on the macroscopic behaviour of materials, nonlinear constitutive equations in the form of a single-integral representation are derived, being valid for homogeneous, isotropic, and non-aging, amorphous plastics, including large deformations. They yield the basic equations of two-dimensional nonlinear photoviscoelasticity which are used for the experimental analysis of plane states of stresses in polymeric structures under static or quasistatic isothermal loading. The example of an unsaturated polyester material labeled Leguval E 81 shows how to determine the material functions in the constitutive equations. The results allow us to make some simplifications which reduce the amount of numerical calculations when applying the proposed non-linear photoviscoelastic method.