Vierpunkt-Biegeversuch für thermisch gebogenes Glas - Teil 1: Experimentelle und numerische Untersuchungen

Thermisch gebogene Gläser bieten im Bauwesen, aber auch im Fahrzeugbau und anderen Branchen, eine Vielzahl neuer gestalterischer Möglichkeiten. Allerdings fehlt bisher eine standardisierte Methode zur Ermittlung der Festigkeit von gebogenem Glas, welche das spröde Materialverhalten des anspruchsvollen Baustoffs berücksichtigt. Mittels einer umfangreichen experimentellen und numerischen Studie wurde ein solches Verfahren entwickelt und soll nunmehr in einem zweiteiligen Beitrag vorgestellt werden. Im ersten Teil wird das experimentelle Versuchsprogramm zur Ableitung eines Vierpunkt-Biegeversuchs als Erweiterung der bestehenden Flachglasprüfung dargelegt. Dabei wurde aus einem weit variierten Versuchsspektrum mit 363 Prüfkörpern ein Anwendungsbereich festgelegt, der grundlegend erfasst, welche Geometrien geprüft werden können. Mit den ermittelten Beziehungen zwischen Prüfkraft und Verzerrung der Glasoberfläche wird anschließend die Validierung des numerischen Modells beschrieben. Dabei werden insbesondere die spezifischen Anforderungen an eine geometrisch nichtlineare, numerische Versuchsmodellierung diskutiert. Auf dieser Grundlage wird im zweiten Teil des Beitrags das Effektivspannungskonzept eingeführt und ein normreifes Prüfkonzept vorgestellt.

Four-point bending-test for thermally curved glass - part 1: experimental and numerical investigations
Thermally curved glass provides advanced design areas in civil engineering as well as in vehicle construction and other industries. However, there is no standardised method for testing the bending strength of curved glass which takes into account the material behaviour of glass as a brittle construction material. Such a method was developed by an extensive experimental and numerical study and is now presented in a two-part article. In its first part, this article presents an experimental programme in order to derive a four-point bending test as an expansion of the existent plate glass test. Out of a widely varied testing range of 363 specimens, one field of application will be decided on in order to find out which geometries can be tested. A numerical model will be validated with the aid of the resulting relation between the test force and the distortion of the glass surface. In particular, the specific requirements will be discussed for a geometric, non-linear, numerical test model. Based on that, the concept of effective stress and a test concept - which is ready for standardisation - are presented in the second part of this article.