Damit ein Bauteil langlebig gestaltet werden kann, muss man sein mechanisches Verhalten kennen. Viele Bauteile werden etwa unter Scherung oder Schub belastet – ihre Lebensdauer wird allerdings meist nur auf Zugeinwirkungen hin berechnet – und damit unzureichend. Genau hier setzt Goschs Doktorarbeit an.
Umfassende Untersuchungen
Für die Untersuchung des Bruchverhaltens nahm Gosch quasi-statische Versuche an Prüfkörpern vor, wobei ein Rasierklingen-gekerbter Prüfkörper mittels Dreipunktbiegeaufbau untersucht wird. Dabei wird ermittelt, ab welcher eingebrachten Deformation Risse beginnen. Bei genauer bruchmechanischer Beschreibung können die Werte dieser Versuche auf Bauteile übertragen werden.
Die Versuche zum Thema „mixed mode loading“ waren zyklisch belastete Versuche an „Cracked Round Bar“ (CRB)-Prüfkörpern, bei denen gleichzeitig Zug- und Scherlasten aufgebracht wurden, um zu untersuchen, wie stark die zusätzliche Scherung das Bruchverhalten im Vergleich zu reinen Zuglasten beeinflusst. Das ist vor allem bei Materialien wie Rolllagern interessant, weil sich hier die Anteile von Zug- und Scherlasten kontinuierlich ändern.
Fünf Fachbeiträge, zwei Auszeichnungen
Im Rahmen der Dissertation konnten aufbauend auf experimentellen Ergebnissen Richtlinien für präzisere bruchmechanische Vorhersagen abgeleitet und auch in Form von fünf international begutachteten Fachjournalbeiträgen einer breiten Leserschaft zur Verfügung gestellt werden.
Für ihre Doktorarbeit zum Thema „Polymer fracture mechanics extended to large plastic deformation and mixed mode loading“, betreut durch Gerald Pinter, Florian Arbeiter sowie Michael Berer erhielt die Forscherin darüber hinaus den mit 5.000 Euro dotierten Ensinger Preis sowie den mit 1.000 Euro dotierten 3. Platz des ZwickRoell Science Awards.
Dieser Preis wird weltweit ausgeschrieben und von der Firma ZwickRoell für ausgezeichnete Veröffentlichungen im Bereich der Werkstoffprüfung vergeben. Der Wilfried-Ensinger Preis wird vom Wissenschaftlichen Arbeitskreis der Universitäts-Professoren der Kunststofftechnik WAK für die Entwicklung und Beschreibung technischer Kunststoffe für innovative Anwendungen vergeben. Stifter ist die Wilfried & Martha Ensinger Stiftung.