Ermüdungsverhalten von DMS (Dehnmess-Streifen)

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Ermüdungsverhalten von DMS (Dehnmess-Streifen)"

Rolf Schuler
vor 8 Jahren
Abrufe

Informationsschrift Ermüdungsverhalten von DMS (Dehnmess-Streifen) Die nachfolgenden Ueberlegungen gelten nur Metallfolien-DMS, nicht für Halbleiter-DMS.

1 Informationsschrift Ermüdungsverhalten von DMS (Dehnmess-Streifen) Die nachfolgenden Ueberlegungen gelten nur Metallfolien-DMS, nicht für Halbleiter-DMS. Fazit dieser Arbeit Korrekt installierte Dehnmess-Streifen mit schwellender Beanspruchung im Bereich bis maximal 1 000µm/m ändern ihre wichtigsten Kenngrössen bis zu einer Spielzahl von 20 Mio Zyklen nicht. Daraus darf geschlossen werden, dass diese DMS dauerfest sind, und eine Spielzahl bis zu 100Mio Zyklen erwartet werden darf. Herausgeber: Autor: Matthias Tanner Seite 1 von 6

Fazit dieser Arbeit Korrekt installierte Dehnmess-Streifen mit schwellender Beanspruchung im Bereich bis maximal 1 000µm/m ändern

2 Die Lebensdauer eines Messwertaufnehmers setzt sich zusammen aus: - Ermüdungsverhalten des Werkstoffes - Ermüdungsverhalten des DMS und dessen Klebschicht 1. Ermüdungsverhalten des Werkstoffes Das Ermüdungsverhalten der wichtigsten Werkstoffe ist im allgemeinen gut bekannt und in übersichtlichen Schaubildern dargestellt. Darin sind die maximal zugelassenen Spannungen für die Belastungsfälle schwellend und wechselnd dargestellt. Es wird vorausgesetzt, dass am Bauteil keine örtlichen Spannungsspitzen auftreten, die die jeweils zugelassenen Spannungen überschreiten. Der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, dass neben Geometrie und Form auch die Oberfläche (und deren Behandlung) einen grossen Einfluss auf die Dauerfestigkeit eines Bauteils hat. In der Praxis lässt man % der maximal erlaubten Spannung zu. Das o.g. Schaubild zeigt die erlaubte, maximale Belastung für den Fall Biegung. Dieser ist wesentlich günstiger als z.b Torsion. Seite 2 von 6

Darin sind die maximal zugelassenen Spannungen für die Belastungsfälle schwellend und wechselnd dargestellt.

3 2. Ermüdungsverhalten des Dehnmess-Streifen Die o.g. Ueberlegungen gelten ganz allgemein auch für metallische Folien-DMS. Günstig auf die Lebensdauer wirken - kleine Dehnungen (<1 o/oo, < 1 000µm/m) Belastung nur schwellend, nicht wechselnd Applikation auf einer ebenen Fläche, nicht konkav oder konvex Geringe thermische Beanspruchung 2.1. Einfluss der Lastwechselzahl auf die Empfindlichkeit (k-faktor) Fazit: Je nach Beanspruchungsrichtung ist kleiner Anstieg der Empfindlichkeit zu beobachten. Dieser Beträgt nach 10Mio Zyklen und einer Beanspruchung von 1o/oo rund 1% Einfluss der Lastwechselzahl auf den Nullpunkt Dieser Wert ist um einiges interessanter, da der Nullpunkt für den Anwender auch ohne kalibrierte Belastungseinrichtung direkt sichtbar wird. Seite 3 von 6

thermische Beanspruchung 2.1. Einfluss der Lastwechselzahl auf die Empfindlichkeit (k-faktor) Fazit: Je nach Beanspruchungsrichtung ist kleiner Anstieg der Empfindlichkeit zu beobachten.

4 Fazit: Selbst bei einer Belastung im Bereich von 1o/oo bleibt der Nullpunktversatz äusserst gering Einfluss der Lastwechselzahl auf den Nullpunkt im Detail Betrachtet man den Nullpunktversatz, bzw. die Ausfallwahrscheinlichkeit in Abhängigkeit von Beanspruchung und Lastwechselzahl, so werden die oben gemachten Angaben bestätigt. Seite 4 von 6

Einfluss der Lastwechselzahl auf den Nullpunkt im Detail Betrachtet man den

5 Fazit: Hält man die Beanspruchungen genügend klein, so wird der DMS dauerfest, d.h. die wichtigsten Kenngrössen verändern sich nicht oder nur unwesentlich. Seite 5 von 6

3. Praktische Erfahrungen, Messungen auf dem Dauerprüfstand bei X-Sensors Auf dem firmeneigenen Dauerprüfstand wurden verschiedentlich Sensoren auf Ermüdung hin getestet.

6 3. Praktische Erfahrungen, Messungen auf dem Dauerprüfstand bei X-Sensors Auf dem firmeneigenen Dauerprüfstand wurden verschiedentlich Sensoren auf Ermüdung hin getestet. Dabei erreichten ausnahmslos alle Sensoren eine Spielzahl von 20Mio und mehr. (In der Regel wurden die zeitintensiven nach 20Mio Zyklen abgebrochen.) Interessant war, dass in der Regel NICHT der DMS das begrenzende Element war, sondern die Verdrahtung. D.h. wenn es zu einem Versagen kam, war nicht der DMS der Auslöser, sondern ein Drahtbruch oder eine Lötstelle. Dies deckt sich auch mit den Erfahrungen, die an Instituten und Hochschulen gewonnnen wurden. 4. Quellen Das Techniker Handbuch, Böge, Vieweg-Verlag Beanspruchungsermittlung mit DMS, Keil, Cuneus-Verlag Seite 6 von 6

) Interessant war, dass in der Regel NICHT der DMS das begrenzende Element war, sondern die Verdraht

Ähnliche Dokumente

Deutliche Mehrheit der Bevölkerung für aktive Sterbehilfe

Allensbacher Kurzbericht 6. Oktober 2014 Deutliche Mehrheit der Bevölkerung für aktive Sterbehilfe Zwei Drittel sind für die Erlaubnis aktiver Sterbehilfe, 60 Prozent für die Zulassung privater Sterbehilfe-Organsationen.