Impact-Test / Vogelschlag (bird strike)

Die mechanischen Eigenschaften von Bauteilen und Strukturen können durch räumlich aufgelöste und berührungslose 3D-Verformungs- und Dehnungsmessung verbessert werden: Das Video zeigt den Aufpralltest einer Holzkugel auf eine Helikopterscheibe. Die Messung wurde mit einem Q400 3D-DIC-System mit zwei Photron-Hochgeschwindigkeitskameras durchgeführt. Das Q400 System wird auch zur Deformationsmessung bei Vogelschlagversuchen (bird strike test) eingesetzt.
Die farbcodierten Dehnungsfelder zeigen die Ausbreitung und Reflexion der Dehnungswellen nach dem Aufprall der Kugel. An jedem Oberflächenpunkt werden 3D-Koordinaten, 3D-Verformung und die Oberflächendehnung mit hoher zeitlicher Auflösung gemessen. Die Ergebnisse der Vollfeldmessung liefern nützliche Informationen für die mechanische Optimierung und verbessern die Qualität, Lebensdauer und Sicherheit von Produkten, z.B. in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie.

Messung der Dehnungsverteilung auf einem Kieferknochen

Messung der Dehnungsverteilung auf einem Unterkiefer bei vorgegebener Druckbelastung. Verwendetes Messsystem: Q400 3D-DIC.

Im Backenbereich (linker Bereich des Farboverlays) ist oben Zugdehnung (rot) und unten Druckdehnung (blau).

Verformung einer Baggerschaufel bei Beladung

Mit mittels Q4003D DIC System gemessene Dehnungsverteilung auf Baggerschaufel bei komplexer Belastung.

Das Farboverlay zeigt einen Gradienten mit Zug und Druck-Anteilen der Dehnungskomponente Exx.

Messung der Verformung und Dehnung an einem Femur bei Druckbelastung

Mit Q4003D DIC System gemessene Dehnungsverteilung an einem Femur (Oberschenkelknochen) bei Druckbelastung.
Es werden 8 Kameras eingesetzt um den Knochen rundum (360°) zu erfassen.

Ortsaufgelöste Dehnungsmessung bei mechanischer Belastung eines Helikopterfenster

Mittels mittels Q4003D DIC System gemessene Dehnungsverteilung eines Helikopterfensterrahmens bei mehrachsiger Belastung.

Das Farboverlay zeigt rot die Stelle mit maximaler Scherdehnung.

CFK Fahrradrahmen bei einem Belastungsversuch

Mittels Q4003D DIC System werden Deformationsmessungen von Fahrradrahmens aus CFK bei einem standardisiertem Belastungstest durchgeführt.

Die eingezeichneten Verschiebungsvektoren sind 20-fach verlängert.

Druckversuch einer glasfaserverstärkten Mauer

Zur Stabilisierung von historischen Mauern werden diese mit Glasfaser verstärkt. Das Q400 System dabei misst die Dehnungsverteilung bei Druckversuchen um die Rissbildung zu quantifizieren.

Im linken Bild ist der Riss als überlagerte horizontale Dehnung visualisiert. Die vertikale Verschiebungskomponente zeigt die Verschiebung zwischen den Bruchflächen.

Biegeversuch an einem Rotorblatt einer Windkraftanlage

Die Durchbiegung und Dehnung eines 10m breiten Bereiches eines Rotorblatts (Windkraftanlage) wird mittels Q400 gemessen.

Das natürliche Muster auf dem unlackierten Rotorblatt wird für die Auswertung erfolgreich korreliert. Die Abbildung zeigt die Out-Of-Plane Bewegung als Farboverlay zusammen mit der Biegelinie.

Belastungstest einer Steinbogenbrücke

Die Durchbiegung einer Steinbogenbrücke beim Belastungstest wird mit dem Q400 DIC System gemessen. Die Bogenweite beträgt 14m. Das natürliche Steinmuster wird erfolgreich ausgewertet.

Das Bild zeigt die Durchbiegung als 100fach verstärkte Gitterdarstellung.

Weitere Informationen im Anwendungsbericht.

Straßendeformation durch die Belastung eines Fahrzeuge

Granitplatten als Straßenbelag bewegen sich bei Belastung wie einzelne Kipphebel. Die Scherkräfte an den Stoßkanten können die Platten beschädigen. Die natürliche Oberflächenstruktur der Platten genügt als Muster für die Messung flächenhafter Verformungsmessung. Mittels Q400 3D-DIC System werden die Verschiebungen in der Ebene (x-y) und aus der Ebene mit hoher Ortsauflösung und 3D-Genauigkeit gemessen.
Das Video zeigt die Out-Of-Plane-Verschiebung mit fester Skalierung beim Überfahren des Fahrzeugreifens. Es bleibt teilweise eine bleibende Verformung.

Dehnungsmessung bei einer Scheibenfeder (Kupplung)

Mittels Q400 3D DIC System wird die Oberflächendehnung einer Scheibenfeder (Kupplung) bei Druckbelastung ortsaufgelöst gemessen.
Die Farbverteilung zeigt die Hauptdehnung E1.
Durchmesser der Scheibe: 200mm

Flächenhafte Deformationsanalyse im Windkanal

Mit dem Q400 3D DIC System wird die 3D Karosserie-Verformung im Windtunnel bis120km/h Windgeschwindigkeit ortsaufgelöst erfasst.

Die gemessene Out-Of-Plane-Verformung ist abhängig von der Geschwindigkeit.

Zug-Druck-Versuch an einer CFK Spurstange Formel 1

Die Längsdehnung einer CFK-Spurstange bei Zug-Druck-Belastung wird mit Q400 3D DIC System gemessen..
Das Diagramm zeigt den zeitlichen Verlauf der lokalen Maximaldehnung bei wechselnder Belastung.

Deformation eines Rotorblatts im Betrieb

Die 3D Deformation eines Rotorblattes (Propeller) wird mittels Q400 3D DIC System gemessen. Die Kameras werden präzise zum Propeller (4 Umdrehungen/Sekunde) synchronisiert.

Die Abbildung zeigt die farbcodierte Out-Of-Plane-Deformation eines Rotorblattes und die Messwerte entlang einer Polygonlinie.

Kompressionsbelastung (Beulversuch) eines Panels (Luftfahrt)

Die Beulenbildung (Buckling) eines Flugzeugpanels beim Druckversuch wird mittels mittels Q4003D DIC System gemessen. Das Q400 System liefert dabei ortsaufgelöste 3D Verformungen der Panel-Oberfläche.

Die Abbildungen zeigen den Prüfstand mit Panel sowie die Farboverlay und die 3D-Darstellung der Verschiebung in Normalenrichtung der Bauteiloberfläche.