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Messtechnik, Messungen und Auswertung

  • Installation von Messtechnik
  • Messung von Dehnungen an Strukturbauteilen
  • Automatisierte Auswertungen der Messdaten (großer Datenmengen).
  • Beurteilung des Strukturverhaltens auf Basis der Messdaten
  • Erfahrungen aus dem Luftfahrtbereich hinsichtlich primärer Tragstruktur aus Flugtest-Messungen.

Vom Dehnungsmessstreifen bis zur Auswertung

FEM-Consult GmbH ist industrieerfahren in der Auswertung von Messdaten zur Untersuchung und Beurteilung von Strukturen. Gemeinsam mit unseren Partnern bieten wir zusätzlich auch Komplettlösungen für Messungen an. Diese beinhalten die Planung und Organisation zur Durchführung von Messungen, das gesamte Messequipment und die Installation, sowie die Messung(en) selbst. Die Messdaten-Auswertung mittels geeigneter Software, das Ergebnis der Messuntersuchung bezüglich der gewünschten Kriterien wird zusammen mit der dazugehörigen Dokumentation geliefert.

Im Folgenden wird ausschnittsweise, am Beispiel eines Einfeldträgers aus Aluminium, der Weg vom Dehnmessstreifen bis zur Darstellung des Ergebnisses illustriert. Es handelt sich um ein Mess(e)-Experiment mit demonstrativem Charakter, im wahrsten Sinne des Wortes zum “Begreifen”.

Dehnungsmessstreifen

Auf dem Foto sehen Sie einen von acht Dehnungsmessstreifen, welche auf den Aluminiumbalken aufgeklebt wurden. Beide Messstellen sind als Vollbrücke geschaltet. (Die auf dem Foto sichtbaren Blasen stören die Messungen nicht, sie befinden sich in der transparenten Schutzschicht.)

Interface zwischen Dehnmessstreifen und Messgerät

Diese zwei Vollbrücken werden über die oben gezeigte Kabel-Verbindung nachvollziehbar geschaltet, welche gleichzeitig das Interface zum  Messgerät darstellt.

Messgerät mit Anzeige

Die Vollbrücke wird für den unbelasteten Zustand auf Null kalibriert. Jede Verformung des Balkens ruft eine Dehnung ε an der Randfaser hervor, welches das Widerstandsgleichgewicht der Vollbrücke verschiebt. Das Messgerät berechnet aus dieser Widerstandsänderung unsere mechanische Dehnung ε an der Position der Messstelle. Das Dehnungsmaß ε an sich ist dimensionslos, es wird hier angegeben in der Einheit µm/m.

Auswertung von Ort und Grösse der Last

Aus den erhaltenen zwei Dehnungen  werden Ort und Größe der äußeren Belastung  berechnet (Pfeil auf der Oberseite des Balkens), sowie die maximale Durchbiegung des Balkens (Pfeil auf der Unterseite des Balkens). Zusätzlich wird die dazugehörige mechanische Spannung im Inneren des Balkens gezeigt (Farbschattierung).

Aufzeichnung des Lastverlaufs

Die oben beschriebenen Messungen können schnell hintereinander durchgeführt werden, zum Beispiel 10 mal pro Sekunde. Der zeitliche Verlauf der äußeren Last kann am Liniendiagramm abgelesen werden, welches zusätzlich lokale Maxima automatisch markiert und beschriftet. Auf einer Kreissegment-Skala wird jeweils die momentane äußere Last  dargestellt.