Dehnungsmessung bei hohen Temperaturen

Die In-situ-Messung von Temperaturen, Verformungen und Dehnungen bei hohen Temperaturen unterstützt die numerische Modellvalidierung von Keramikmatrix-Verbundwerkstoffen (CMC). Das DLR Stuttgart entwickelt das mit CMC-Siliziumkarbidfasern verstärkte Siliziumkarbid (SiC/SiC) z.B. für die Hochdruckturbine von Flugzeugtriebwerken.

Im Institut wurde ein Hohlzylinder aus SiC/SiC in einem Brennerprüfstand von der Innenseite erhitzt. Dadurch entstehen thermomechanische Spannungen aufgrund der Wärmeausdehnung und der begrenzten Reifenausdehnung.
Die Innen- und Außentemperaturen wurden mit einem Pyrometer und einer Infrarotkamera gemessen. Die Verformungen wurden berührunglos mit dem Q400 Bildkorrelations System (DIC) gemessen. Die blaue LED-Beleuchtung und die Bandpassfilter ermöglichen Messungen bis weit über 1000°C.
Die Experimente dienen schließlich der Validierung numerischer Simulationen.

Das obere Bild zeigt den DIC-Messaufbau mit blauer LED-Beleuchtung.

Die unteren Bilder zeigen die zylindrische 3D-Geometrie und das Verschiebungsfeld, beide gemessen mit dem Q400-System.