Zur Charakterisierung der Bewegung von Komponenten werden oft Sensoren eingesetzt, die Informationen über Verschiebungen und Beschleunigungen liefern. Mit einem dynamischen, optischen Messsystem lassen sich solche Daten berührungslos und mit relativ geringem Aufwand gewinnen.
Einführung
Bei mechanischen Tests an Bauteilen mit einer Prüfmaschine werden im Allgemeinen lediglich globale Informationen über die Eigenschaften des Gesamtsystems generiert. Sind darüber hinaus genaue Positionsdaten an einzelnen Punkten auf der Oberfläche von Interesse, wird oft mit hohem experimentellem Aufwand Weg- und Beschleunigungs-Sensorik installiert. Der Einsatz eines dynamischen, optischen Messsystems zum Flächen- oder Punkttracking (auch engl. Digital Image Correlation, kurz DIC genannt) kann hier schnell und effizient Ergebnisse liefern.
Typische Anwendung
Ein wichtiger Anwendungsbereich der Methode ist die Validierung von Finite-Elemente-Simulationen (FE-Simulationen). Im Gegensatz zu FE-Modellen liefert dieses Messsystem real gemessene Verschiebungen bei effektiven Oberflächenstrukturen und dem Experiment entsprechenden Randbedingungen. Es lassen sich Vollfeld-Verschiebungsanalysen erstellen, aber auch weniger aufwändige Auswertungen von einzelnen Punkten auf der Oberfläche des Prüflings.
Beispiele
Bei einer neu entwickelten Osteosynthese Platte* wurde ein Feature umgesetzt, welches zwei verschiedene Steifigkeiten der Platte je nach aufgebrachter Last umsetzt. Im mechanischen Test soll gemessen werden, wie sich die beiden Modelle von Knochenfragmenten unter Last verhalten (Bild 1). In der Auswertung konnte durch den Einsatz dieser Methode der Zusammenhang zwischen aufgebrachter Last und der Verschiebungen am Frakturspalt ausgewertet werden und die unterschiedlichen Steifigkeiten gezeigt werden (Bild 2).
Das verwendete System lässt sich aber auch bei dynamischen Versuchen einsetzen (Bild 3). In Kombination mit unseren elektrodynamischen Prüfmaschinen können auch Informationen über das Verhalten eines Prüflings über viele Zyklen hinweg gesammelt und ausgewertet werden.
Schlussfolgerung
Mit dem Einsatz optischer Messsysteme lassen sich Informationen während einer statischen oder dynamischen Prüfung gewinnen, welche wertvolle Einblicke in das Verhalten des Prüflings unter Last ermöglichen. Nutzen Sie diese berührungslose Messmethode, um einen vertieften Einblick in die Strukturmechanik Ihres Bauteils zu erhalten oder Simulationsmodelle zu validieren.
*Biphasic Plate: AO Produkt in Zusammenarbeit mit 41medical
