Rail Shear Versuch (ASTM D 7078 / 4255)

  Der Rail Shear Versuch nach ASTM D 7078 und ASTM D 4255 verwendet einen Probekörper, der beidseitig neben einem schmalen, hohen Prüfbereich zwischen zwei gegenüberliegenden Vorrichtungshälften per Klemmbacken eingespannt wird. Eine Zugkraft, die in entgegenwirkender Richtung auf die beiden Hälften aufgebracht wird, verursacht im Probekörper eine Schubbeanspruchung.

Das Verfahren weist neben seinen positiven Eigenschaften einige  Einschränkungen für die Ermittlung der Schubeigenschaften an faserverstärkten Kunststoffen auf:

  • Das Verfahren ist für kleine Material-Verformungen bestimmt. Große Verformungen führen zu Lastumlagerungen in Faserrichtung bei horizontal orientierten Fasern.
  • Der Schubspannungszustand im Probekörper ist nicht vollständig homogen und verläuft parabolisch über der Probenhöhe.
  • Probekörper aus mehrachsig verstärkten Laminaten bzw. unidirektionale Probekörper mit einer Faserorientierung parallel zur Lastrichtung weisen Fasern auf, die nicht eingespannt sind.  Dies führt bei der Bestimmung der Schubfestigkeiten zu unerwünschten Einflüssen.
  • Im Verfahren nach ASTM D 7078 mit gekerbtem Probenkörper ergibt sich ein kritischer und stark von der Fertigung der Probe abhängiger Spannungszustand.
  • Bei Verwendung des Verfahrens nach ASTM D 4255 muss der Probekörper mit mehreren Bohrungen zur Einspannung versehen werden. Dies ist unerwünscht, da Spannungskonzentrationen im Bereich der Bohrungen auftreten.
Allerdings besticht das Verfahren durch seine geringe Komplexität und die Verwendung einfacher, flacher Probekörper.