Statistische Auswertung und Vorhersage des Bruchbildes von thermisch vorgespanntem Glas

Abstract

Im Rahmen dieses Artikels wird ein stochastisches Modell zur Vorhersage des Bruchbildes von vorgespanntem Glas vorgestellt. Basierend auf Überlegungen der linearen elastischen Bruchmechanik werden die Fragmentgrößenparameter mit Ansätzen aus der stochastischen Geometrie kombiniert, um die 2D-Bruchstruktur von vorgespanntem Glas vorherzusagen. In diesem Beitrag wird das gesamte Verfahren zur Erfassung und Verarbeitung der Bruchbilder von großformatigen Proben, die Kalibrierung des statistischen Modells sowie die Vorhersage von statistisch identisch verteilten Bruchbildern demonstriert. Statistical evaluation and prediction of the fracture pattern of thermally toughened glass. Thisarticle presents a stochastic model for predicting the fracture pattern of tempered glass. Based on considerations of linear elastic fracture mechanics, the fragment size parameters are combined with stochastic geometry approaches to predict the 2D fracture structure of tempered glass. This paper demonstrates the entire procedure for the acquisition and processing of fracture images from largeformat specimens, the calibration of the statistical model and the prediction of statistically identical distributed fracture images.

Simulation von Verbundsicherheitsglas aus Einscheibensicherheitsglas im gebrochenen Zustand

“…Die Folie zeichnet sich durch ein nichtlineares, viskoelastisches Verhalten aus und muss entsprechend modelliert werden. Das Gefüge der Glasbruchstücke wird über Kohäsion und eine entsprechende Scherfestigkeit charakterisiert, welche stark von der Form der Glasbruchstücke und damit von Vorspanngrad und Dicke des Glases abhängig ist [10], [11]. Der Kontakt zwischen Glas und Folie, der von der Delamination der Folie geprägt ist, wird mit einem Kohäsivzonenmodell abgebildet.…”

“…In [1] und [2] wird die Fließlinientheorie vorgeschlagen, die in [8] für zweiachsig gespannte Stahlbetonplatten hergeleitet wurde. In [9] wird ein Kohäsivzonenmodell vorgestellt, das der Haftung zwischen Glas und Folie Rechnung trägt und in [10], [11] wird ein Algorithmus vorgestellt, der es ermöglicht, ohne großen Rechenaufwand, in Abhängigkeit der Dicke und Vorspannung des Glases ein Glasbruchbild für ESG zu erzeugen. Außerdem wird in [12] ein analytischer Ansatz für Platten-und Scheibenbeanspruchung vorgestellt, der einen Abfall der Steifigkeit mit fortschreitender Delamination vorsieht.…”

Experimental investigation and Mohr‐Coulomb plasticity modeling of glass fragments from pre‐stressed glass panes

“…In [14] and [15] a cohesive zone model is considered which takes into account the adhesion between glass and interlayer. In [1] and [2] a machine learning based prediction algorithm is pre-sented which enables to generate glass fracture patterns at low numerical effort for thermally pre-stressed glass in dependence of the thickness and pre-stress level of the glass pane. Analytical approaches for computation of residual load-bearing of fractured LSG are considered in [16], [17] and [18].…”

“…However due to the small pieces in the fully fractured state, the FTG has a much lower residual load bearing capacity compared to other glass types due to significantly smaller fracture particles. But in contrast to float glass and HSG, the fracture pattern of FTG is much more predictable and there has already been done research on the generating such a breakage pattern [1], [2].…”