Hochdynamische Prüftechnik

Hochgeschwindigkeits-Prüfmaschine mit weichem Zugriff durch „Schnellen Beißer“

Grundvoraussetzung für jede fundierte Auslegung „von Hand“ oder aussagekräftige Simulation mit numerischen Werkzeugen wie impliziter und expliziter Finite Elemente Methode ist u. a. die Verwendung realistischer Werkstoffkenngrößen. Dieser Arbeitsbereich liefert die Materialdaten, die für realistische Berechnungen, aber auch für die Entwicklung und Validierung von neuen numerischen Material- und Fügemodellen (FKV und Hybrid) benötigt werden. Dabei werden natürlich die elastischen Kenngrößen ermittelt, der Schwerpunkt der Forschung liegt jedoch auf der Schadensentwicklung und -progression. Ferner werden in diesem Bereich Bauweisen und Strukturkonzepte durch Komponentenversuche bezüglich Crash und Impact experimentell untersucht.

Im Einzelnen sind dies:

• Zug-, Druck- und/oder Torsions-Prüfung unter gewünschten Randbedingungen (Dehnrate, Temperatur, Atmosphäre)
• Crash-Versuche im Fallprüfstand mit Strukturkomponenten
• Impact-Versuche (Struktur und Impactor) in einer Beschussanlage mit 3 Kalibern
• Untersuchung der Schädigung mithilfe von verschiedenen NDT-Methoden (Ultraschall, Röntgen, Lock-in-Thermographie, Computertomographie)

Diese Bandbreite an Aufgaben kann neben der Schnellzerreißmaschine durch eine Reihe geeigneter Prüf- und Analysegeräte durchgeführt werden:

• Elektrische Zug-/Druck-/Torsionsprüfmaschinen von quasi-statischer bis hochdynamischer Belastungsgeschwindigkeit
  • 500 kN bis maximal 500 mm/min (elektrisch)
  • 200 kN bis maximal 200 mm/min (elektrisch)
  • 100 kN bis maximal 2000 mm/min (elektrisch)
• Hydraulikzylinder mit 1000 kN, 250 kN,100 kN und 60 kN mit bis zu 400 mm Hub, die über eine zentrale Ölpumpe versorgt werden (3 Pumpen mit Kapazität von 25/80/165 l/min)
• Hochgeschwindigkeitstestzylinder mit 60 kN bei maximal 10 m/s und 100 kN bei maximal 20 m/s
• Torsionsprüfmaschine für maximal 1 kNm mit speziellem Greifer für Rohre

Die Maschinen können über einen oder mehrere Kanäle geregelt werden. Mithilfe der Hochgeschwindigkeitskamera kann eine synchronisierte Messdaten- und Bildaufzeichnung erfolgen. Die Daten werden softwaregestützte ausgewertet (z.B. mithilfe von LABVIEW), die Bilder wiederum können mit der optischen 3D-Verformunganalyse ausgewertet werden.