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berechnungen:faserlaengenabbau [2025/01/09 15:09] cschallberechnungen:faserlaengenabbau [2025/09/03 11:56] (aktuell) neelest
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 ======Faserlängenabbau====== ======Faserlängenabbau======
  
-==== Ursprünglicher Berechnungsansatz "Faserlängenabbau" ====+In REX/PSI werden zwei Berechnungsmodelle zum Faserabbau angeboten. 
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 +===== Vereinfachter Berechnungsansatz "Faserlängenabbau" ====
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 +-> [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:faserlaengenabbau|Zur grafischen Darstellung des Faserlängenabbaus]]
  
 Die Berechnung findet unter der Berücksichtigung der zeitlichen regressiven Abnahme der mittleren Faserlänge während Schervorgängen statt. Diese wird durch folgende Gleichung beschrieben: Die Berechnung findet unter der Berücksichtigung der zeitlichen regressiven Abnahme der mittleren Faserlänge während Schervorgängen statt. Diese wird durch folgende Gleichung beschrieben:
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 Durch die Nutzung der energetischen Gleichungen wird die Zeitkonstante $t_0$ bestimmt und in Gleichung 2 eingesetzt. Daraus ergibt sich die beschreibende Gleichung für den Faserlängenabbau, die in REX/PSI Verwendung findet (Gl. 5).  Durch die Nutzung der energetischen Gleichungen wird die Zeitkonstante $t_0$ bestimmt und in Gleichung 2 eingesetzt. Daraus ergibt sich die beschreibende Gleichung für den Faserlängenabbau, die in REX/PSI Verwendung findet (Gl. 5). 
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 $$l(t_V) = \frac{κ \cdot Φ \cdot E \cdot ε_B }{t_V \cdot ζ \cdot 2 \cdot η \cdot \dot γ^2 + κ \cdot Φ \cdot E \cdot ε_B}$$  $$l(t_V) = \frac{κ \cdot Φ \cdot E \cdot ε_B }{t_V \cdot ζ \cdot 2 \cdot η \cdot \dot γ^2 + κ \cdot Φ \cdot E \cdot ε_B}$$ 
  
-==== Neue Berechnungsmodellierung "Faserlängenverteilung" ====+====Berechnungsmodellierung "Faserlängenverteilung" =====
  
 +-> [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:faserlaengenverteilung|Zur grafischen Darstellung der Faserlängenverteilung]]
  
 === Benötigte Eigenschaften der Verstärkungsfasern bzw. des Compounds === === Benötigte Eigenschaften der Verstärkungsfasern bzw. des Compounds ===
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 Bei der Verarbeitung von kurzfaserverstärkten Granulaten kommt es dazu, dass an der Grenzfläche zwischen Feststoffbett und Schmelzefilm Fasern partiell aus dem Granulatkorn freigelegt werden. Diese einseitig verankerten Fasern werden von der Schmelze umströmt und können durch diese Belastung versagen. Bei langfaserverstärkten Materialien tritt dieser Versagensfall nicht auf. Aufgrund der Stäbchenform der LGF-Granulate und dem hohen l/d -Verhältnis kommt es nicht dazu, dass senkrecht orientierte Fasern im Schmelzefilm auftreten.   Bei der Verarbeitung von kurzfaserverstärkten Granulaten kommt es dazu, dass an der Grenzfläche zwischen Feststoffbett und Schmelzefilm Fasern partiell aus dem Granulatkorn freigelegt werden. Diese einseitig verankerten Fasern werden von der Schmelze umströmt und können durch diese Belastung versagen. Bei langfaserverstärkten Materialien tritt dieser Versagensfall nicht auf. Aufgrund der Stäbchenform der LGF-Granulate und dem hohen l/d -Verhältnis kommt es nicht dazu, dass senkrecht orientierte Fasern im Schmelzefilm auftreten.  
  
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 Um zu prüfen, ob die an der Grenzfläche eingespannten Fasern brechen wird ein Bruchkriterium definiert. Dies setzt die Biegespannung, die von der Schmelze auf die einzelne Faser ausgeübt wird ins Verhältnis zur Zugfestigkeit der Faser. Wenn die Biegespannung der Faser höher ist als die Zugfestigkeit der Faser, wird ein Versagen der Faser angenommen.  Um zu prüfen, ob die an der Grenzfläche eingespannten Fasern brechen wird ein Bruchkriterium definiert. Dies setzt die Biegespannung, die von der Schmelze auf die einzelne Faser ausgeübt wird ins Verhältnis zur Zugfestigkeit der Faser. Wenn die Biegespannung der Faser höher ist als die Zugfestigkeit der Faser, wird ein Versagen der Faser angenommen. 
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 //KGF: Bruchmodell zur Berechnung des Faserbruchs an der Grenzfläche + Bruchmodell für Schmelzeströmung im Schmelzefilm// //KGF: Bruchmodell zur Berechnung des Faserbruchs an der Grenzfläche + Bruchmodell für Schmelzeströmung im Schmelzefilm//
  
-{{ :berechnungen:abbildung_9_2_10_2.svg?600 |}}+{{ :berechnungen:abbildung_9_2_10_2.svg?600&nolink |}}
  
 //LFT: Bruchmodell für Schmelzeströmung im Schmelzfilm// //LFT: Bruchmodell für Schmelzeströmung im Schmelzfilm//
  
-{{ :berechnungen:abbildung_9_2_10_3.svg?600 |}}+{{ :berechnungen:abbildung_9_2_10_3.svg?600&nolink |}}
  
 **Faserbruchberechnung im Mischbereich Feststoffbett + Schmelzefilm + Schmelzewirbel** **Faserbruchberechnung im Mischbereich Feststoffbett + Schmelzefilm + Schmelzewirbel**
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 //KGF: Bruchmodell zur Berechnung des Faserbruchs an der Grenzfläche + Bruchmodell für Schmelzeströmung im Schmelzefilm + Bruchmodell für Schmelzeströmung im Schmelzewirbel// //KGF: Bruchmodell zur Berechnung des Faserbruchs an der Grenzfläche + Bruchmodell für Schmelzeströmung im Schmelzefilm + Bruchmodell für Schmelzeströmung im Schmelzewirbel//
  
-{{ :berechnungen:abbildung_9_2_10_4.svg?600 |}}+{{ :berechnungen:abbildung_9_2_10_4.svg?600&nolink |}}
  
 //LFT: Bruchmodell für Schmelzeströmung im Schmelzefilm + Bruchmodell für Schmelzeströmung im Schmelzewirbel// //LFT: Bruchmodell für Schmelzeströmung im Schmelzefilm + Bruchmodell für Schmelzeströmung im Schmelzewirbel//
  
-{{ :berechnungen:abbildung_9_2_10_5.svg?600 |}}+{{ :berechnungen:abbildung_9_2_10_5.svg?600&nolink |}}
  
 **Faserbruchberechnung im reinen Schmelzebereich** **Faserbruchberechnung im reinen Schmelzebereich**
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 //Bruchmodell für Schmelzeströmung// //Bruchmodell für Schmelzeströmung//
  
-{{ :berechnungen:abbildung_9_2_10_6.svg?600 |}}+{{ :berechnungen:abbildung_9_2_10_6.svg?600&nolink |}}
  
 ===Weitere Themen=== ===Weitere Themen===
   * [[berechnungen:einfache_berechnung]]   * [[berechnungen:einfache_berechnung]]
 +  * [[berechnungen:prozess_iterieren]]
   * [[berechnungen:durchsatz]]   * [[berechnungen:durchsatz]]
   * [[berechnungen:druckverlauf]]   * [[berechnungen:druckverlauf]]
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   * [[berechnungen:temperaturverlauf]]   * [[berechnungen:temperaturverlauf]]
   * [[berechnungen:leistung_und_schubspannungen]]   * [[berechnungen:leistung_und_schubspannungen]]
 +  * [[berechnungen:schergeschwindigkeit]]
   * [[berechnungen:verweilzeit]]   * [[berechnungen:verweilzeit]]
   * [[berechnungen:verweilzeitverteilung]]   * [[berechnungen:verweilzeitverteilung]]