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Multisensormesssystem
Fachliche Zuordnung
Mechanik und Konstruktiver Maschinenbau
Förderung
Förderung in 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 554390626
Das Multisensormesssystem ist ein mobiles Messsystem zur hochpräzisen Charakterisierung komplexer Strukturen in mechanischen, unterbrechungsfreien Prüfungen. Es vereint die Messtechniken der quasikontinuierlichen faseroptischen Dehnungsmessung (FOSS), Acoustic Emission (AE) und Digital Image Correlation (DIC) und erfasst somit die Dehnung, Rissbildung und Rissausbreitung in der Struktur und an ihrer Oberfläche. Die Fusion dieser Messgrößen verspricht genügend Informationen für die hochpräzise experimentelle Charakterisierung der Festigkeiten und Schadensmodi komplexer Strukturen, ohne die Prüfung, z. B. für bildgebende Verfahren, unterbrechen zu müssen. Die Messung einzelner Größen bietet im Gegensatz dazu meist zu wenig Informationen für diesen Zweck. Im Labormaßstab ist eine Unterbrechung der Messung üblich, um etwa punktuell mit Röntgen-Computertomografien (CT) die notwendigen zusätzlichen Informationen für die präzise Charakterisierung zu erhalten. Ein wesentlicher Vorteil des Multisensormesssystems ist daher die Möglichkeit, kontinuierlich zu prüfen und auch außerhalb des Labormaßstabs das Strukturverhalten umfassend aufzuzeichnen. Eine Grundvoraussetzung für die Funktionalität des Systems ist, die Schädigungsevents synchron mit verschiedener Messtechnik zu erfassen. Die exakte Synchronisation aller Messaufnehmer ist folglich ein wesentliches Merkmal des Multisensormesssystems. Weiterhin ist das Multisensormesssystem flexibel einsetzbar: Es ist mobil, für Messfelder von wenigen Millimetern bis mehreren Metern einsatzfähig und in der Lage verschiedene Werkstoffe wie Faserverbundkunststoffe, Stähle, additiv gefertigte Kunststoffe, Betone und hybride Materialien zu prüfen. Überdies erlaubt das Multisensormesssystem diskontinuierliche Messungen und das Triggern von Messsignalen durch externe Signale. So können in Schwingversuchen z. B. Messungen exakt in den Kraftmaxima durchgeführt werden. Somit ist das Multisensormesssystem sowohl für kurzzeitige als auch für langzeitige Prüfungen geeignet. Die aufgrund der hochpräzisen Charakterisierung gewonnen Erkenntnisse über das Strukturverhalten dienen unter anderem der Validierung und Weiterentwicklung von Material- und Simulationsmodellen für die Vorhersage des Strukturverhaltens, der Auslegung von Structural Health Monitoring (SHM) Systemen zur kontinuierlichen, zerstörungsfreien Strukturüberwachung und der Prüfung bestehender, großer Strukturen wie Brücken.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
Multisensormesssystem
Gerätegruppe
8710 Optische Längenmeßgeräte (außer 062-067 und Meßmikroskope 503)
Antragstellende Institution
Technische Universität Braunschweig