Experimentelle Spannungsanalyse
Zwei Methoden der zerstörungsfreien experimentellen Spannungsanalyse werden hier vorgestellt:
- das elektrische Verfahren der Dehnungsmessung mit Hilfe von Dehnungsmessstreifen zur indirekten Bestimmung der tatsächlichen Spannungen
- das spannungsoptische Verfahren zur direkten Darstellung der Spannungsverteilung
Experimentelle Spannungsanalyse
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Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen der Messung mit Dehnungsmessstreifen
- DMS-Typen und Applikationstechniken
- Berechnung der mechanischen Verformungen bei Zug, Biegung und Torsion
- Zusammenhang zwischen mechanischer Verformung und elektrischer Reaktion in einem Dehnungsmessstreifen
- mit FL 100.01, FL 100.02, FL 100.03: Bestimmung des E-Moduls für verschiedene Werkstoffe aus den Messwerten eines Zugversuches
DMS-Applikationsset
vollständige Ausrüstung zur Übung des handwerklichen Umgangs mit DMS-Messtechnik
Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen der elektrischen Messung von mechanischen Größen
- Messstelle vorbereiten
- Auswahl eines geeigneten DMS
- DMS auf mechanisch beanspruchten Bauelementen befestigen, verschalten und verdrahten
- DMS-Messstelle gegen äußere Einwirkungen schützen
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Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen der Messung mit Dehnungsmessstreifen
- Messung der Durchbiegung mit Hilfe einer Messuhr
- Bestimmung der Dehnungsempfindlichkeit von Dehnungsmessstreifen, k-Faktor
Lerninhalte/Übungen
- Messung der Radial- und Tangentialdehnung mit Hilfe von Dehnungsmessstreifen
- Messung der Durchbiegung mit Hilfe einer Messuhr
- Berechnung der Spannungen aus den gemessenen Dehnungen: Radialspannung, Tangentialspannung
- Hauptspannungsrichtung bestimmen
- Anwendung des Mohr’schen Dehnungskreises zur Bestimmung der Hauptdehnungen
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Lerninhalte/Übungen
- Dehnungen mit DMS messen
- Anwendung des Mohr’schen Spannungskreises, Ermittlung der Hauptdehnung
- Bestimmung der Hauptspannungen: Axial- und Umfangsspannungen nach Größe und Richtung
- bei einem offenen Behälter (Rohr)
- bei einem geschlossenen Behälter (Kessel)
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Lerninhalte/Übungen
- Dehnungen mit DMS messen
- Anwendung des Mohr’schen Spannungskreises für dreiachsigen Spannungszustand
- Ermittlung der Normalspannungsverteilung in
- Radial-, Tangential- und Axialrichtung
- Untersuchung von Zusammenhängen zwischen Dehnungen, Druck und Spannungen im dreiachsigen Spannungszustand
Mehrkanal-Messverstärker
Aufbereitung von analogen Messsignalen für Spannungsanalyse FL 120 – FL 140 und für GUNT-Fachwerke
Lerninhalte/Übungen
- Signale aus DMS-Messstellen verstärken
- Messwerte am PC verarbeiten
- Auswertung von Versuchen zur Spannungsanalyse, in Verbindung mit: FL 120, FL 130, FL 140
- Auswertung von Versuchen zu Kräften in Fachwerken, in Verbindung mit: SE 130, SE 110.21, SE 110.22
Lerninhalte/Übungen
- zusammen mit dem Zubehör oder laboreigenen Modellen:
- Erzeugung von ebenen Spannungszuständen in verschiedenen Modellen unter Last: Biegung, Zugbelastung, Druckbelastung
- Untersuchung von Spannungsverteilungen mit linear oder zirkular polarisiertem Licht
- Interpretation von spannungsoptischen Linienbildern: Spannungskonzentrationen, Nullstellen, neutrale Faser, Bereiche konstanter Spannung, Spannungsgradienten
- Ermittlung der auftretenden Spannungen grafisch und rechnerisch
Lerninhalte/Übungen
- Erzeugung von ebenen Spannungszuständen in verschiedenen Modellen unter Last
- Druckbelastung
- Zugbelastung
- Untersuchung von Spannungsverteilungen mit linear und zirkular polarisiertem Licht
- Interpretation von spannungsoptischen Linienbildern
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