Mechanisches Verhalten von Fichtenholz: Experimentelle Bestimmung der biaxialen Festigkeitseigenschaften

1 Einführung.- 1.1 Aufgabenstellung und Problemlösung.- 1.2 Gliederung der Arbeit.- 2 Stand der Forschung.- 2.1 Mechanische Grundlagen.- 2.1.1 Verallgemeinertes HOOKE’sches Gesetz.- 2.1.2 Spannungs-Dehnungszusammenhang bei ebener biaxialer Beanspruchung.- 2.2 Festigkeitsverhalten von Holz.- 2.2.1 Einaxiale Werkstoffversuche.- 2.2.2 Biaxiale Werkstoffversuche.- 2.2.3 Einfluss technologischer Parameter.- 2.3 Bruchhypothesen.- 2.3.1 Empirische Interaktionsformeln.- 2.3.2 Bruchtheorien für orthotrope Werkstoffe.- 3 Experimentelle Einrichtung für biaxiale Festigkeitsuntersuchungen an Fichtenholz.- 3.1 Versuchskonzept.- 3.2 Probekörper.- 3.2.1 Probekörperherstellung.- 3.2.2 Formoptimierung des biaxialen Probekörpers.- 3.2.3 Beanspruchungsoptimierung des 2D-Probekörpers.- 3.3 Biaxiales Belastungssystem.- 3.3.1 Servohydraulische Belastungseinrichtung.- 3.3.2 Computergestütztes Steuerungs-, Mess- und Regelungssystem.- 3.4 Dreidimensionale Deformationsanalyse mittels elektronischer Speckle-Interferometrie.- 3.4.1 Grundlagen der Speckle-Interferometrie.- 3.4.2 Auswertung einer ESPI-Messung.- 3.4.3 Beschreibung des gegenständlichen ES PI-Systems.- 3.4.4 Beurteilung der Genauigkeit von ES PI-Messungen und -Auswertunge.- 4 Biaxiale Bruchversuche an Fichtenholz.- 4.1 Versuchsbedingungen, Materialparameter.- 4.2 Einaxiale Zugversuche.- 4.3 Biaxiale Bruchversuche.- 4.3.1 Versuchsvorbereitung und -durchführung.- 4.3.2 Probenbeanspruchung, Verschiebungsvorschriften.- 4.3.3 Versuchsdokumentation.- 4.3.4 Grundlagen der Versuchsauswertung.- 4.3.5 Qualitative Beurteilung von Versuchsergebnissen.- 4.3.6 Umfang des Versuchsprogrammes.- 4.4 Auswertung charakteristischer Versuchsergebnisse.- 4.4.1 Experimentelle Ergebnisse für die biaxialen Festigkeiten von Fichtenholz.- 4.4.2 Parameteridentifikation für das Bruchkriterium von Tsai und Wu.- 4.4.3 Ausgewählte experimentelle Spannungs-Dehnungszusammenhänge.- 5 Zusammenfassung.- 6 Anhang.- Anhang A — Versuchsprogramm, Versuchsparameter.- Anhang B — Spannungs-Dehnungsdiagramme.