Werkstoff- und Komponentenprüfung

DIC visualisiert örtliche Verformungen auf Oberflächen

DIC (Digital Image Correlation) ist eine neue Kombination aus Hard- und Software von Instron, die Dehnungen und Verschiebungen innerhalb eines definierten Bereichs auf Oberflächen von belasteten Probekörpern oder Bauteilen optisch erfasst, in Echtzeit auf dem Computerbildschirm sichtbar und über die Versuchsdauer nachverfolgbar macht.

Ein Instron® Advanced Video Extensometer (AVE) liefert die Bild- und Kalibrierdaten. Die zugehörige DIC-Software übernimmt die Visualisierung und speichert darüber hinaus die Daten mit einer wählbaren Rate von bis zu 50 Hz in Form von Einzelbildern für eine spätere, im Post-Processing-Modus ablaufende Auswertung ab. Sie läuft unabhängig von anderen Programmen, lehnt sich in der graphischen und tabellarischen Darstellung aber eng an das von der Instron® Bluehill® Prüfsoftware gewohnte Bild an und erleichtert so dem Nutzer den Einstieg.

Gegenüber der klassischen Dehnungsmessung eröffnet die DIC-Technologie vielfältige Vorteile. Dazu gehört die Dokumentation von Phänomenen wie diskontinuierliche Dehnung, lokales Einschnüren usw. Mit DIC sind Dehnungen und Verschiebungen auf ebenen Oberflächen von Bauteilen oder -gruppen erfassbar, die sich nicht für den Einsatz herkömmlicher Dehnungsaufnehmer eignen, und auch das Dehnungsverhalten des Seitenprofils flacher Biege- oder Druckproben lässt sich beobachten. Ebenso macht es das System möglich, Risse zu detektieren, die mit dem bloßen Auge nicht erkennbar sind. Letztendlich hilft die DIC-Technologie auch beim Nachweis der Erfüllung geltender Prüfnormen, weil sich damit auch solche örtlichen Verformungen erfassen lassen, die außerhalb der Standardlänge herkömmlicher Dehnungsaufnehmer liegen.

Die DIC-Technologie ist mit vielfältigen Standardfunktionen ausgestattet. Dazu gehören das Erstellen von Oberflächenkarten mit Informationen über lokale axiale und transversale Dehnungen und Verschiebungen, über Scherspannungen sowie über die maximale und die minimale Normalspannung. Weitere Standardelemente sind das Hinterlegen der zugehörigen Verfahrensparameter, die graphische Aufbereitung und die Möglichkeit zur Synchronisation mit Bluehill® Testdaten wie Kraft, Traversenposition, usw.

Das Advanced Video Extensometer (AVE) ist ein hochauflösender Video-Dehnungsaufnehmer für die Werkstoff- und Komponentenprüfung, der präzise Wegmessungen in und - optional - senkrecht zur Belastungsrichtung ermöglicht, ohne den Probenkörper zu berühren und dadurch die Messung zu beeinflussen. Während das AVE die Leistung der herkömmlichen berührenden Dehnungsmessung zumindest erreicht, übertrifft es diese bei berührungskritischen Anwendungen wie dünnen Metall- oder Kunststofffolien, Textilien oder Papier, bei feinen Drähten oder weichen Biomaterialien, denn - anders als bei federvorgespannten Ansetz-Dehnungsaufnehmern - liegen keine Schneiden an der Probe an, die Spannungskonzentrationen und damit ein vorzeitiges Versagen der Probekörper auslösen können. Das Gerät ermöglicht auch auf glatten Probenkörperoberflächen Messungen mit hoher Präzision, während bei mechanisch wirkenden Dehnungsaufnehmern die Gefahr des Rutschens besteht. Die Messeinheit des AVE enthält keinerlei mechanisch bewegte Teile, so dass keine Massen beschleunigt werden müssen. Dadurch sind ein verschleißfreies Messen und eine gleichbleibend hohe Genauigkeit von 0,5 % des Messwerts gesichert. Zudem kann eine mögliche hohe Energiefreisetzung beim Bruch des Probekörpers keine Schäden am AVE verursachen.

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