Anwendungsbeispiele für die DEFORMATIONSANALYSE und die VERFORMUNGSMESSUNGDiese Seite listet einige Anwendungsbeispiele des Q400 DIC-System. |
Impakt-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 und zwei Photron-Hochgeschwindigkeitskameras mit 20.000Bilder/Sekunde aufgezeichnet. |
Messung der Dehnungsverteilung auf einem KieferknochenMessung 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). Dieses Anwendungsbeispiel zur Deformationsanalyse zeigt, daß auch auf biologischen Materialien die 3D Verformung und Oberflächendehnung mit einem Kamerasystem gemessen werden kann. |
Verformung einer Baggerschaufel bei BeladungMit einem Q400 3D DIC System wird die Dehnung auf Baggerschaufel gemessen. Die Belastung wird mit Schüttgut gefüllt wodurch ein komplexe Bauteilverformung erzeugt wird. Das rechts dargestellte Kamerabild mit Farboverlay zeigt in der Dehnungskomponente Exx einen Gradienten mit Zug und Druck-Anteilen. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt die Messung einer komplexen Dehnungsverteilung mittels digitaler Bildkorrelation. |
Messung der Verformung und Dehnung an einem Femur bei DruckbelastungMit Q400 3D DIC System gemessene Dehnungsverteilung an einem Femur (Oberschenkelknochen) bei Druckbelastung. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt wie durch die Verwendung mehrerer Kameras eine allseitige Messung eines Bauteils möglich ist. |
Ortsaufgelöste Dehnungsmessung bei mechanischer Belastung eines HelikopterfensterMittels mittels Q4003D DIC System gemessene Dehnungsverteilung eines Helikopterfensterrahmens bei mehrachsiger Belastung. Das Farboverlay zeigt rot die Stelle mit maximaler Scherdehnung. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt wie durch die ortsaufgelöste Dehnungsmessung mittels digitaler Bildkorrelation Schwachstellen (Dehnungsmaxima) lokalisiert werden. |
CFK Fahrradrahmen bei einem BelastungsversuchMittels Q4003D DIC System werden Deformationsmessungen an Fahrradrahmens aus CFK bei einem standardisierten Belastungstest durchgeführt. Die eingezeichneten Verschiebungsvektoren sind 20-fach verlängert. Dieses Anwendungsbeispiel zur Deformationsanalyse zeigt wie durch ortsaufgelöste Messung des Verschiebungsvektorfeldes ein aussagekräftiger Abgleich mit einer FEA (Finite-Element-Analyse) durchgeführt werden kann. |
Druckversuch einer glasfaserverstärkten MauerZur Stabilisierung von historischen Mauern werden diese mit Glasfaser-Matten verstärkt. Das Q400 DIC System misst dabei die Dehnungsverteilung bei Druckversuchen. Aus der Dehnungsverteilung wird die Rissbildung und das Risswachstum quantifiziert. Im linken Bild ist das farbcodierte horizontale Dehnungsfeld gezeigt und der Riss wird dadurch deutlich visualisiert. Die vertikale Verschiebungskomponente in der rechten Abbildung zeigt die Verschiebung zwischen den Bruchflächen. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt wie durch Einsatz des Bildkorrelationsverfahrens die Rissbildung und das Risswachstum über das Dehnungsfeld quantitativ erfasst werden kann. Durch die hohe Empflindlichkeit des Verfahrens können auch unsichtbare Mikrorisse detektiert werden. |
Biegeversuch an einem Rotorblatt einer WindkraftanlageDie Durchbiegung und Dehnung eines 10m breiten Bereiches eines Rotorblatts (Windkraftanlage) wird mittels Q400 gemessen. Das natürliche Muster auf dem unlackierten Rotorblatt wird für die DIC Auswertung erfolgreich korreliert. Die Abbildung zeigt die Out-Of-Plane Bewegung als Farboverlay zusammen mit der Biegelinie. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt wie auch bei großen Bauteilen die 3D-Verformung mittels Kameras gemessen werden kann. |
Belastungstest einer SteinbogenbrückeDie Durchbiegung einer Steinbogenbrücke beim Belastungstest wird mit dem Q400 DIC System gemessen. Die Bogenweite beträgt 14m. Das natürliche Steinmuster dient als Grundlage für die DIC-Auswertung. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt, daß die ortsaufgelöste Verformungsmessung auch bei großen Bildfelder mit hoher Genauigkeit möglich ist. |
Straßendeformation durch die Belastung eines FahrzeugsGranitplatten 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. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt, daß mit Kamera-Messtechnik die mechanische Belastbarkeit von Strassen unabhängig von der Belagart (Teer, Beton, Pflaster) beurteilt werden kann. |
Dehnungsmessung bei einer Scheibenfeder (Kupplung)Mittels Q400 3D DIC System wird die Oberflächendehnung einer Scheibenfeder (Kupplung) bei Druckbelastung ortsaufgelöst gemessen. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt wie mit einem Q400 System auch kleine Dehnungen bei überlagerter 3D Bewegung der Bauteiloberfläche gemessen werden können. |
Flächenhafte Deformationsanalyse im WindkanalMit 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. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt wie mittels Q400 System die statische Karosserieverformung abhängig von der Windgeschwindigkeit in einem Windtunnel gemessen wird. |
Zug-Druck-Versuch an einer CFK Spurstange Formel 1Die Längsdehnung einer CFK-Spurstange bei Zug-Druck-Belastung wird mit Q400 3D DIC System gemessen. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt wie einem Q400 System auch bei dynamischer / zyklischer Belastung kleine Verformungen gemessen werden. |
Deformation eines Rotorblatts im BetriebDie 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. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt, daß die Verformung eines Rotorblatts von der Drehbewegung des Rotors separiert werden kann. Solche Messungen können auch unter Wasser bei Schiffspropellern durchgeführt werden. |
Kompressionsbelastung (Beulversuch) eines Panels (Luftfahrt)Die Beulenbildung (Buckling) eines Flugzeugpanels beim Druckversuch wird mittels mittels Q400 3D DIC System gemessen. Das Q400 System liefert die ortsaufgelöste 3D Verformung der Panel-Oberfläche. Die Abbildungen zeigen den Prüfstand mit Panel sowie die Farboverlay und die 3D-Darstellung der Verschiebung in Normalenrichtung Z (out of plane) der Bauteiloberfläche. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt die mit einem Q400 System erreichbare hohe Ortsauflösung und hohe Messgenauigkeit in alle Raumrichtungen x,y,z. |