| Geleitwort | 6 |
| Danksagung | 7 |
| Inhaltsverzeichnis | 8 |
| Formelzeichen | 11 |
| 1 Einleitung und Motivation | 18 |
| 2 Stand der Forschung zur Beschreibung der mechanischen Eigenschaften kurzglasfaserverstärkter Werkstoffe | 21 |
| 2.1 Einfluss des Faseranteils und der Faserorientierung auf das mechanische Eigenschaftsniveau | 21 |
| 2.2 Kristallstrukturen und polymorphe Umwandlung von Polybuten-1 | 27 |
| 2.3 Werkstoffverhalten bei hohen Dehnraten | 30 |
| 2.4 Bewertung der Schädigungskinetik von faserverstärkten Kunststoffen mit Hilfe der Schallemissionsanalyse | 37 |
| 2.4.1 Grundlagen der Schallemissionsanalyse | 37 |
| 2.4.2 Literaturanalyse zur Beschreibung der Werkstoffeigenschaften von Faserbunden mit Hilfe der Schallemissionsanalyse | 39 |
| 2.4.3 Interpretation der unterschiedlichen Frequenzbereiche für den Schädigungsmechanismus „Faserbruch“ | 46 |
| 3 Experimentelle Methoden zur Bestimmung der Eigenschaften unter quasistatischer und dynamischer Beanspruchung | 50 |
| 3.1 Überblick über die untersuchten Werkstoffe | 50 |
| 3.1.1 Bestimmung des Faservolumengehalts und der Faserorientierung | 50 |
| 3.1.2 Ermittlung der Glasfaserlängenverteilung | 52 |
| 3.2 Mechanische und bruchmechanische Grundcharakterisierung | 52 |
| 3.2.1 Bewertung der Steifigkeitsund Festigkeitseigenschaften bei quasistatischer Zugund Biegebeanspruchung | 52 |
| 3.2.2 Ermittlung der Härte im Kugeleindruckversuch und mittels registrierender Mikrohärteprüfung | 54 |
| 3.2.3 Konventionelle Zähigkeitsbewertung mit Hilfe des Schlagund Kerbschlagbiegeversuchs | 56 |
| 3.2.4 Bruchmechanische Bewertung des Rissinitiierungsund Rissausbreitungsverhaltens im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch | 56 |
| 3.3 Ermittlung der Eigenschaften von Polybuten-1 bei medial-thermischer Auslagerung | 60 |
| 3.4 Bestimmung der Festigkeit im Hochgeschwindigkeitszugversuch | 62 |
| 3.5 Schallemissionsanalyse unter quasistatischer und dynamischer Belastung | 64 |
| 3.5.1 Durchführung der Schallemissionsanalyse, Validierung von akustischen Sensoren und Auswertung der aufgezeichneten Schallemissionen mittelsWavelet-Transformation | 64 |
| 3.5.2 Kopplung des Zugversuchs mit der schädigungssensitiven Schallemissionsanalyse | 69 |
| 3.5.3 Simultane Aufzeichnung der Belastung und der Schallemissionen in der Biegeanordnung | 69 |
| 3.5.4 Kopplung des instrumentierten Kerbschlagbiegeversuchs mit der Schallemissionsanalyse | 70 |
| 3.6 In-Situ Zugversuch mit simultaner Aufzeichnung der Schallemissionen | 71 |
| 4 Ergebnisse der mechanischen Charakterisierung der kurzglasfaserverstärkten Polyolefinwerkstoffe | 75 |
| 4.1 Werkstoffcharakterisierende Eigenschaften | 75 |
| 4.1.1 Mengenanteil und Glasfaserorientierung | 76 |
| 4.1.2 Aussagen über die Glasfaserlängenverteilung | 79 |
| 4.2 Mechanische Grundcharakterisierung der PP-, PE-HDund PB-1Werkstoffe | 81 |
| 4.2.1 Einfluss des Glasfasergehalts auf das Steifigkeitsund Festigkeitsniveau der Werkstoffsysteme | 81 |
| 4.2.2 Bewertung des Härteniveaus in Abhängigkeit vom Glasfasergehalt | 83 |
| 4.2.3 Konventionelle Zähigkeitscharakterisierung | 84 |
| 4.2.4 Ermittlung der Risszähigkeit mit bruchmechanischen Konzepten als Widerstand gegenüber instabiler Rissausbreitung | 86 |
| 4.3 Einfluss der medial-thermischen Auslagerung auf die Eigenschaften von Polybuten-1 | 91 |
| 4.4 Werkstoffverhalten in Abhängigkeit von der Dehnrate | 96 |
| 4.5 Bewertung der Schädigungskinetik unter quasistatischer und dynamischer Beanspruchung | 102 |
| 4.5.1 Ergebnisse der Validierung der akustischen Sensoren und Einfluss der experimentellen Parameter auf die aufzuzeichnenden Schallemissionen | 102 |
| 4.5.2 Bewertung der Schädigungskinetik im Zugversuch an gekerbten Prüfkörpern | 108 |
| 4.5.3 Ermittlung der Biegeeigenschaften gekerbter Prüfkörper mit simultaner Schallemissionsanalyse | 116 |
| 4.5.4 Charakterisierung der Schädigungskinetik unter schlagartiger Belastung | 118 |
| 4.6 Korrelation der auftretenden Schädigungsmechanismen mit den Schallemissionsereignissen im quasistatischen in-situ Zugversuch | 123 |
| 5 Zusammenhang zwischen den auftretenden Schädigungsmechanismen und der Schallemissionscharakteristik unter quasistatischer und schlagartiger Beanspruchung | 139 |
| 6 Zusammenfassung und Ausblick | 146 |
| 7 Literatur | 154 |
| Anhang | 163 |
