Area moment of inertia and other physical quantities for special cross-sectional areas of bend specimens

Abstract

In Bezug auf Materialien der Natur mit außergewöhnlichen Eigenschaften besteht ein Fokus unserer Forschung in Perlmutt-inspirierten Materialien. Auf der Basis von 3D-Druck war es möglich, winzige Biegeproben für Drei-Punkt-Biegetests (3PB) zu präparieren. Allerdings ist ihr Querschnitt nicht rechteckig, sondern hat eine spezielle geometrische Form. Deshalb wurden analytische Berechnungen zum Flächenträgheitsmoment und zu anderen physikalischen Größen für eine korrekte Analyse der Messdaten durchgeführt.

With regard to materials in nature having extraordinary properties, one focus of our research is nacre-inspired materials. On the basis of 3D-printing, it was possible to prepare tiny bending bars in order to be tested in three-point bending (3PB). However, their cross sections are not rectangular but have a special geometric shape. Therefore, analytical calculations concerning the area moment of inertia and other physical quantities were performed for the correct analysis of the measured data.