Messsystem zur Charakterisierung textiler Hochleistungsfaserstoffe bei hohen Dehnraten
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Dresden
TUDpress
2022
|
| Ausgabe: | 1. Auflage |
| Schriftenreihe: | Dresdner Beiträge zur Sensorik
Band 87 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG/ABSTRACT
XIII
SYMBOLE
UND
ABKUERZUNGEN
XV
1
EINFUEHRUNG
UND
MOTIVATION
1
2
BESTIMMUNG
DER
MECHANISCHEN
KENNWERTE
FASERFOERMIGER
MA
TERIALIEN
MITTELS
ZUGPRUEFUNG
5
2.1
MECHANISCHE
GRUNDLAGEN
...................................................................
5
2.1.1
DEHNUNG
...................................................................................
5
2.1.2
DEHNRATE
................................................................................
7
2.1.3
BEGRIFFE
DER
MATERIALPRUEFUNG
.................................................
9
2.1.4
STOSS
IN
DER
MATERIALPRUEFUNG
.................................................
11
2.1.5
WELLENAUSBREITUNG
IN
FESTEN
STOFFEN
....................................
11
2.1.6
GETEILTER
HOPKINSON-KOLSKY-STAB
........................................
15
2.1.7
VERSAGENSMECHANISMEN
..........................................................
20
2.2
KRAFTMESSUNG
......................................................................................
21
2.3
MECHANO-ELEKTRISCHE
WANDLER
..........................................................
21
2.3.1
RESISTIVE
WANDLER
...................................................................
21
2.3.2
PIEZOELEKTRISCHE
WANDLER
.......................................................
23
2.4
MESSWERTERFASSUNG
UND
SIGNALAUSWERTUNG
........................................
24
3
STAND
DER
TECHNIK
27
3.1
MESSSYSTEME
FUER
DIE
ZUGPRUEFUNG
.......................................................
27
3.2
MECHANO-ELEKTRISCHE
WANDLER
..........................................................
35
3.2.1
DEHNUNGSMESSSTREIFENBASIERTE
KRAFTAUFNEHMER
.....................
37
3.2.2
PIEZOELEKTRISCHE
KRAFTAUFNEHMER
.............................................
38
3.3
OPTOELEKTRONISCHE
WANDLER
................................................................
39
3.4
KRAFTEINLEITUNGSELEMENTE
...................................................................
40
3.5
HOCHLEISTUNGSFASERSTOFFE
......................................................................
42
3.5.1
KOHLENSTOFFFASERN
.....................................................................
43
3.5.2
GLASFASERN
..................................................................................
45
3.5.3
ARAMID
.....................................................................................
46
3.6
RESUEMEE
...............................................................................................
46
V
4
MESSSYSTEM
FUER
GROSSE
DEHNRATEN
49
4.1
ANFORDERUNGEN
UND
RANDBEDINGUNGEN
............................................
49
4.2
GERAETEKONZEPT
........................................................................................
52
4.2.1
ANTRIEB
.....................................................................................
52
4.2.2
PROBENVORLAGE
...........................................................................
65
4.2.3
ERFASSEN
VON
KRAFT
UND
BEWEGUNG
.........................................
68
4.2.4
MESSABWEICHUNGEN,
RAUSCHEN
UND
ST
OEREINKOPPLUNGEN
...
75
4.3
ENTWICKLUNGSRICHTLINIEN
........................................................................
78
5
MESSSYSTEM
ZUR
MESSUNG
DER
DEHNRATENABHAENGIGEN
MATERIAL
EIGENSCHAFTEN
81
5.1
KONSTRUKTION
DES
GESAMTAUFBAUS
.....................................................
81
5.2
MESSSYSTEMANTRIEB
..............................................................................
83
5.2.1
AUFBAU
........................................................................................
83
5.2.2
ANTRIEBSSEITIGER
VERSUCHSABLAUF
............................................
84
5.3
ANKOPPLUNG
DER
PROBEN
.....................................................................
88
5.3.1
PROBENPRAEPARATION
..................................................................
89
5.3.2
PROBENVORLAGE
...........................................................................
94
5.4
MESSEINRICHTUNGEN
..............................................................................
95
5.4.1
MESSEN
VON
KRAFT
UND
DEHNWELLEN
...........................................
96
5.4.2
MESSEN
DER
DEHNUNG
...............................................................
99
5.5
SIGNALERFASSUNG
UND
-AUSWERTUNG
.........................................................
101
5.6
DYNAMIK
....................................................................................................
103
5.7
MESSUNSICHERHEIT
.....................................................................................
105
5.8
ZUSAMMENFASSUNG
.....................................................................................
109
6
MODELL
DES
MESSSYSTEMS
111
6.1
VORUEBERLEGUNGEN
.....................................................................................
111
6.2
DEHNRATENQUELLE
........................................................................................
113
6.3
AMBOSS
....................................................................................................
115
6.4
PROBE
.......................................................................................................
116
6.5
SENSOR
.......................................................................................................
118
6.5.1
PIEZOELEKTRISCHER
KRAFTAUFNEHMER
............................................
119
6.5.2
STAB
..............................................................................................
121
6.6
GESAMTMODELL
...........................................................................................
122
6.7
SIMULATION
.................................................................................................
123
6.7.1
BETRACHTUNGEN
ZU
DEN
SIMULATIONSERGEBNISSEN
.......................
127
VI
6.7.2
MODELL
OHNE
STAB
.......................................................................
132
6.7.3
MODELL
MIT
STAB
..........................................................................
134
6.8
ZUSAMMENFASSUNG
..................................................................................
138
7
CHARAKTERISIERUNG
DES
NEUEN
MESSSYSTEMS
141
7.1
INBETRIEBNAHME
.....................................................................................
141
7.2
UNTERSUCHUNG
VON
FAKTOREN
MIT
EINFLUSS
AUF
DAS
MESSERGEBNIS
.
.
143
7.2.1
EINFLUSS
DER
GESCHWINDIGKEIT
.....................................................
147
7.2.2
EINFLUSS
DER
BRUCHDEHNUNG
........................................................
153
7.2.3
EINFLUSS
DER
DEHNRATE
.................................................................
156
7.3
ANSAETZE
FUER
WEITERE
EVALUATIONEN
DES
MESSSYSTEMS
............................
156
7.3.1
EVALUATION
MIT
ERSATZMATERIALIEN
............................................
157
7.3.2
MESSSYSTEMANALYSE
....................................................................
157
7.4
AUSWERTUNG
UND
ZUSAMMENFASSUNG
...................................................
158
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
161
NORMEN
165
LITERATURVERZEICHNIS
169
A
EINZELERGEBNISSE
AUS
DER
CHARAKTERISIERUNG
187
B
ANFORDERUNGSLISTE
199
VII
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG/ABSTRACT
XIII
SYMBOLE
UND
ABKUERZUNGEN
XV
1
EINFUEHRUNG
UND
MOTIVATION
1
2
BESTIMMUNG
DER
MECHANISCHEN
KENNWERTE
FASERFOERMIGER
MA
TERIALIEN
MITTELS
ZUGPRUEFUNG
5
2.1
MECHANISCHE
GRUNDLAGEN
.
5
2.1.1
DEHNUNG
.
5
2.1.2
DEHNRATE
.
7
2.1.3
BEGRIFFE
DER
MATERIALPRUEFUNG
.
9
2.1.4
STOSS
IN
DER
MATERIALPRUEFUNG
.
11
2.1.5
WELLENAUSBREITUNG
IN
FESTEN
STOFFEN
.
11
2.1.6
GETEILTER
HOPKINSON-KOLSKY-STAB
.
15
2.1.7
VERSAGENSMECHANISMEN
.
20
2.2
KRAFTMESSUNG
.
21
2.3
MECHANO-ELEKTRISCHE
WANDLER
.
21
2.3.1
RESISTIVE
WANDLER
.
21
2.3.2
PIEZOELEKTRISCHE
WANDLER
.
23
2.4
MESSWERTERFASSUNG
UND
SIGNALAUSWERTUNG
.
24
3
STAND
DER
TECHNIK
27
3.1
MESSSYSTEME
FUER
DIE
ZUGPRUEFUNG
.
27
3.2
MECHANO-ELEKTRISCHE
WANDLER
.
35
3.2.1
DEHNUNGSMESSSTREIFENBASIERTE
KRAFTAUFNEHMER
.
37
3.2.2
PIEZOELEKTRISCHE
KRAFTAUFNEHMER
.
38
3.3
OPTOELEKTRONISCHE
WANDLER
.
39
3.4
KRAFTEINLEITUNGSELEMENTE
.
40
3.5
HOCHLEISTUNGSFASERSTOFFE
.
42
3.5.1
KOHLENSTOFFFASERN
.
43
3.5.2
GLASFASERN
.
45
3.5.3
ARAMID
.
46
3.6
RESUEMEE
.
46
V
4
MESSSYSTEM
FUER
GROSSE
DEHNRATEN
49
4.1
ANFORDERUNGEN
UND
RANDBEDINGUNGEN
.
49
4.2
GERAETEKONZEPT
.
52
4.2.1
ANTRIEB
.
52
4.2.2
PROBENVORLAGE
.
65
4.2.3
ERFASSEN
VON
KRAFT
UND
BEWEGUNG
.
68
4.2.4
MESSABWEICHUNGEN,
RAUSCHEN
UND
ST
OEREINKOPPLUNGEN
.
75
4.3
ENTWICKLUNGSRICHTLINIEN
.
78
5
MESSSYSTEM
ZUR
MESSUNG
DER
DEHNRATENABHAENGIGEN
MATERIAL
EIGENSCHAFTEN
81
5.1
KONSTRUKTION
DES
GESAMTAUFBAUS
.
81
5.2
MESSSYSTEMANTRIEB
.
83
5.2.1
AUFBAU
.
83
5.2.2
ANTRIEBSSEITIGER
VERSUCHSABLAUF
.
84
5.3
ANKOPPLUNG
DER
PROBEN
.
88
5.3.1
PROBENPRAEPARATION
.
89
5.3.2
PROBENVORLAGE
.
94
5.4
MESSEINRICHTUNGEN
.
95
5.4.1
MESSEN
VON
KRAFT
UND
DEHNWELLEN
.
96
5.4.2
MESSEN
DER
DEHNUNG
.
99
5.5
SIGNALERFASSUNG
UND
-AUSWERTUNG
.
101
5.6
DYNAMIK
.
103
5.7
MESSUNSICHERHEIT
.
105
5.8
ZUSAMMENFASSUNG
.
109
6
MODELL
DES
MESSSYSTEMS
111
6.1
VORUEBERLEGUNGEN
.
111
6.2
DEHNRATENQUELLE
.
113
6.3
AMBOSS
.
115
6.4
PROBE
.
116
6.5
SENSOR
.
118
6.5.1
PIEZOELEKTRISCHER
KRAFTAUFNEHMER
.
119
6.5.2
STAB
.
121
6.6
GESAMTMODELL
.
122
6.7
SIMULATION
.
123
6.7.1
BETRACHTUNGEN
ZU
DEN
SIMULATIONSERGEBNISSEN
.
127
VI
6.7.2
MODELL
OHNE
STAB
.
132
6.7.3
MODELL
MIT
STAB
.
134
6.8
ZUSAMMENFASSUNG
.
138
7
CHARAKTERISIERUNG
DES
NEUEN
MESSSYSTEMS
141
7.1
INBETRIEBNAHME
.
141
7.2
UNTERSUCHUNG
VON
FAKTOREN
MIT
EINFLUSS
AUF
DAS
MESSERGEBNIS
.
.
143
7.2.1
EINFLUSS
DER
GESCHWINDIGKEIT
.
147
7.2.2
EINFLUSS
DER
BRUCHDEHNUNG
.
153
7.2.3
EINFLUSS
DER
DEHNRATE
.
156
7.3
ANSAETZE
FUER
WEITERE
EVALUATIONEN
DES
MESSSYSTEMS
.
156
7.3.1
EVALUATION
MIT
ERSATZMATERIALIEN
.
157
7.3.2
MESSSYSTEMANALYSE
.
157
7.4
AUSWERTUNG
UND
ZUSAMMENFASSUNG
.
158
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
161
NORMEN
165
LITERATURVERZEICHNIS
169
A
EINZELERGEBNISSE
AUS
DER
CHARAKTERISIERUNG
187
B
ANFORDERUNGSLISTE
199
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