Festigkeits- und Bruchcharakterisierung von geschweißten Holzverbindungen

Holz ist ein natürlich wachsender Werkstoff, der seit Jahrhunderten verwendet wird, aber die Anwendungsmöglichkeiten für ein einzelnes Holzstück sind durch die Form und den Umfang des Baumes, aus dem das Stück stammt, begrenzt. Durch das Zusammenfügen von Holzstücken lässt sich dieses Problem umgehen. Die Entwicklungen der letzten 10 Jahre haben die Möglichkeit aufgezeigt, Holz zu schweißen, anstatt die klassischeren mechanischen Befestigungselemente oder Polymerklebstoffe zu verwenden, die bereits als Verbindungstechniken bekannt sind. Obwohl diese Methode eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit und ökologische Vorteile bietet, haben frühere Untersuchungen eine schlechte Wasserbeständigkeit der Schweißverbindung festgestellt. Darüber hinaus verhindern eine hohe Streuung der mechanischen Eigenschaften und eine fehlende quantitative Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt eine genaue Vorhersage hinsichtlich des Versagens der Verbindung. Das Ziel dieser Arbeit ist es, das Bruchverhalten der Schweißverbindung in einem Feuchtigkeitsbereich unterhalb des Fasersättigungspunkts zu untersuchen. Kombinierte experimentelle und numerische Arbeiten werden verwendet, um die Auswirkungen des Feuchtigkeitsgehalts und gemischter Belastungen zu charakterisieren, und es wird ein Finite-Elemente-Modell vorgeschlagen, um die Rissausbreitung in der Schweißverbindung vorherzusagen.

Autorentext

Martin hat einen Doktortitel in Materialwissenschaften und -technologien und ist seit mehreren Jahren im Bereich der angewandten Forschung am Institut für Material- und Holztechnologien (Fachhochschule Bern) tätig. Zu seinen Fachgebieten gehören biobasierte Verbundwerkstoffe, FEM und Werkstoffmechanik.