Möglichkeiten der Grauwertkorrelation. in der Branche Holz. Eine Methode zur berührungsfreien Vermessung von Bewegungen.

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1 Möglichkeiten der Grauwertkorrelation in der Branche Holz Eine Methode zur berührungsfreien Vermessung von Bewegungen. Quelle: GOM Aramis Handbuch Stand

2 Meßprinzip - Messung mit einem Kamerapaar; - Bildung von Facetten, bestehend aus einer individuelle einstellbaren Anzahl von Pixeln bei einer Überlappung der Facetten; - Erkennung der individuellen Grauwertstrukturen bei verschiedenen Laststufen; Berechnung der 2-Dund 3-D-Koordinaten über photogrammetrische Methoden; Quelle: GOM Aramis Handbuch Stand

3 Meßprinzip - Aufbau des Kamerasystems bzw. der Systeme (jeweils ein Paar = ein Sensor); - Verwendung von verschiedenen Objektivbrennweiten für die variierenden Größen der Meßobjekte; - Kalibrierung des Meßsystems mit entsprechenden Kalibrierwürfeln; - Einbindung von getriggerten Signalen, z. B. Kraftsignal aus einer Prüfmaschine; weitere Maßnahmen zur Vorbereitung der Prüfkörper notwendig; Bilder Prof. Schwarz / S. Silbermann

4 Meßprinzip - Grundierung der Prüfkörper mit einem Entwickler (weißes kreideartiges Pulver), wobei diese Schicht eine geringfügige Adhäsion in der Schicht selbst, wie zum Untergrund aufweist; - Besprühen der Prüfkörper mit schwarzen Farbpunkten, die ebenfalls nur geringfügige adhäsive Eigenschaften aufweist; - Klimatisierung der Prüfkörper; Ziele bei der Anwendung in der Branche Holz; Quelle:

5 Anliegen und Ziele - Holz, mit seinen Strukturmerkmalen weist bei mechanischen, thermischen und hygrischen Belastungen stark variierende Eigenschaften auf; - z. B. durch Kleben gefügte Bauteile können durch differierende Steifigkeiten der Fügepartner bzw. des Klebstoffs erhebliche Eigenspannungen aufweisen; Verständnis von Strukturen und z. B. von Schadbildern; Bilder Prof. Schwarz

6 Anwendungsgebiete - kleine Prüfkörper, die bestimmte Strukturmerkmale, wie z. B. Äste aufweisen; - Verbundwerkstoffe, die durch verschiedene Fügeverfahren verbunden sind, z. B. geklebt, geschraubt genagelt etc.; - Verformung von größeren Untersuchungsobjekten; weites Feld von bisher aus dem Bauch dimensionierten Konstruktionen; Bilder Prof. Schwarz

7 Anwendungsgebiete - Messung der Verformung von Prüfeinrichtungen selbst; - Ermittlung von Verfahrgeschwindigkeiten von Portalen; - Verschiebungen eines Werkstücks während eines Bearbeitungsprozesses; weites Feld von bisher aus dem Bauch dimensionierten Konstruktionen; Quelle: Master-Thesis Ch. Winkler Mai 2012

8 50 mm Beispiele (mechanische Last) 30 mm F geklebte Fugen - Messung der Scherbelastung in geklebten Fugen bei einem einachsigen Spannungszustand; das erwartete Verhalten stellt sich nur bedingt ein Strukturmerkmale in der Probe werden sichtbar; der angenommene einachsige Spannungszustand herrscht nicht vor, da durch Deformationen keine geometrisch symmetrischen Bedingungen herrschen ; Bilder Prof. Schwarz / M. Günther

9 20 mm Beispiele (mechanische Last) F stehende Jahrringe - Messung der Dehnungen in y- Richtung infolge von Biegung an einem Prüfkörper (Fichte) mit stehenden Jahrringen; Dynamik des Versagens an dem Punkt der Krafteinleitung; sichtbar werden die Struktureinflüsse auf das Verhalten des Holzes im Versagensfall; Bilder Prof. Schwarz / M. Günther

10 Beispiele (mechanische Last) - Messung der Dehnungen in y- Richtung infolge einer dauerhaft einwirkenden Last; Betrag der Verformungen im Verlauf der Prüfzeit; Richtung der Verformungen im Verlauf der Prüfzeit; Ermittlung der Kriechzahlen; Bilder Prof. Schwarz / M. Günther

11 Beispiele (mechanische Last) - Messung der Verformungen eines Stuhlformteils in den drei Hauptrichtungen in Folge einer Belastung durch eine Person; Dynamik der Verformungen wird über Vektoren sichtbar; messbar sind Einflüsse einer langanhaltenden schwellenden bzw. schwingenden Belastung - Relaxation; Messung des Verformungsverhaltens in Abhängigkeit des Bodenbelags; Bilder Prof. Schwarz / M. Günther

12 Beispiele (thermische Last) - Messung der Verformungen eines WPC-Profils in zwei Hauptrichtungen in Folge einer thermischen Wechselbelastung ; Dynamik der Verformungen in Abhängigkeit der Temperaturänderung; messbar unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten in Abhängigkeit der Hauptrichtung; Relaxation über die Prüfzeit Ortskurven erkennbar; Bilder Prof. Schwarz / M. Günther

13 Beispiele (thermische und hygrische Last) - Messung der Verformungen einer Achse eines Formteils aus dem Auto-mobilbereich in Folge einer thermischen-hygrischen Wechselbelastung ; Dynamik der Verformungen in Abhängigkeit der Temperatur- und Feuchteänderung; messbar unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten in Abhängigkeit der Hauptrichtung bzw. Verformung des gesamten Bauteils; Relaxation über die Prüfzeit Ortskurven erkennbar; Bilder Prof. Schwarz / M. Günther

14 Ausblick - Ermittlung des Materialverhaltens Gewinnung von Kennzahlen; - Bewertung von Konstruktion und der Verhalten unter Last; - Verfahren zur Qualitätssicherung von Bauteilen; - Vermessung von Holzbaukonstruktionen; - Entwicklung und Bewertung neuer Produkte; Bilder Prof. Schwarz / M. Günther