Optische Messtechnik für den Leichtbau Eberhard Moser Slide 1 EMR
Dantec Dynamics Überblick Dantec ist Hersteller von (laser-)optischen Messlösungen für den Bereich Fluiddynamics, Microfluidics, Partikelgröße; Verbrennungsdiagnostik und Material und Komponentenanalyse Sitz in Kopenhagen, Dänemark Dantec Dynamics main office Dantec Dynamics company Dantec Dynamics representative Gehört zu Nova Instruments, Boston, Ma 6 Tochterunternehmen in 5 Ländern Vertriebspartner weltweit 120+ Mitarbeiter weltweit, viele davon mit MScs, PhDs und anderen post graduate degrees Exportanteil: 99% des Umsatzes (bezogen auf DK) AAA credit value rating (Duns & Bradstreet) Slide 2 EMR
Dantec Techniken Constant Temperature Anemometry (CTA) Laser Doppler Anemometry (LDA) Particle Image Velocimetry (PIV) Laser Induced Fluorescence (LIF) Particle Dynamics Analysis (PDA) Anemometry (CTA) Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI) Shearography 3D Digital Image Correlation (DIC) Slide 3 EMR
Das 3D-ESPI System Q-300 liefert: 3D- Verschiebungsfelder Dehnungs- und Spannungsfelder Ganzflächige Messung Berührungslos Ohne Markierungen Ideal für die Untersuchung neuer Materialien Slide 4 EMR
Modulares Konzept 3D- Verformung und Konturinformation Dehnungsverhalten Ganzflächige Messung Berührungslose Messung Hohe Dehnungsraten DIC System Q-400 Slide 5 EMR
Wie funktioniert DIC? Stereoskopisches Kamera system Präparation der Oberfläche mit stochastischem (speckle) Muster Mit bekannten optischen Parametern kann die Oberflächenkonturvon 2 Kamerabildern rekonstruiert werden Messfläche Kamera A Kamera B Stochastisches Muster (Speckle) Slide 6 EMR
Anwendung Materialforschung Sämtliche Informationen über Materialeigenschaften sind durch eine einzige 3D DIC Messung zu bekommen Principal Strain 1 / 10-3 1000 800 600 400 200 0 Point 1 Point 2 Point 3 Point 4 Point 5 Point 6 0 10 20 30 40 50 Time / sec Slide 7 EMR
Dehnungsanalyse an einer CFRP-Ecke Q-400 System Oberflächen= vorbereitung Slide 8 EMR
Rotorblattmuster einer WKA: Dehnung an Wrinkles Max Strain = 800microstrain Slide 9 EMR 20mm starke Glasfaser
Rotorblatt Dehnungen 7500 Messpunkte (7500 DMS) Dehnungsgradienten werden erfasst Slide 10 EMR
Dehnungen auf Livebild Slide 11 EMR
Rotorblätter Wrinkles werden quantifizierbar Slide 12 EMR
Komponenten und Defekt Charakterisierung Messungen an Objekten mit verschiedenen Abmessungen (1 System) Defektcharakterisierung an Mustern und Originalteilen Slide 13 EMR
Zusammenfassung DIC Digitale Bildkorrelation ist eine robuste und flexible Technik für ganzflächige, berührungslose 3D Verformungs- und Dehnungs- analyse Optischer Aufbau ist flexibel (Bildfeld, Abstand) Ergebnisse: Kontur, Verschiebung und Dehnungsinformation Technik auf fast jedemmaterial und Form einsetzbar Hochgeschwindigkeitsmessungen möglich (Q-450) Investigation komplexer Verformungsverhalten mit hoher dynmaischer Auflösung Slide 14 EMR
Zerstörungsfreie Prüfung mit Shearografie Eine Technik, um Fehler in vielen Materialen zu detektieren Anregung des Prüflings führen zu Verformungen an der Oberfläche auf Grund interner Defekte Das Shearografiesystem kann diese sehr kleinen Verformungen detektieren Ganzflächig, berührungslos Slide 15 EMR
Prinzip der Shearografiemessung Laser Deformation Shear element Camera = Differential displacement (between sheared points) Slide 16 EMR
Typische Ergebnisse core skin Deformation of surface Gradient of deformation defect loading Slide 17 EMR
Detektierbare Fehler mit Shearografie Delamination Klebefehler Trennung struktureller Komponenten Undulation/waving/wrinkling Kissing bonds Impactschäden ( BVID ) Strukturanomalien Inter-laminare Separationen Crushed Core, im Unterschied zu Klebefehlern Interne Korrosion Änderungen in Schichten und Kernrisse / bulkheads Slide 18 EMR
Standard Q-800 System Q-800 Shearography Sensor für diverse Applikationen in Produktion oder in-situ Variables Blickfeld Geringes Gewicht Kompaktes Design Verschiedene Anregungsmethoden Slide 19 EMR
Q-810 Vakuumhaube Q-810 tragbare Vakuumhaube für Applikationen in Produktion oder in-situ Große Flächen abscannen (15qm/hr) Taktiler Monitor auf der Haube Thermische und Unterdruckanregung Geringes Gewicht Lange Kabelverbindung bis 20m Slide 20 EMR
Automotive Sandwitch Panel Testing Slide 21 EMR
Anwendungsbeispiel Vakuumhaube Slide 22 EMR
Mobile Shearografie am Flugzeug Slide 23 EMR
Warum Shearografie für Windkraft Große Dimension erfordern schnelle Technik Automatische Produktionskontrolle In-situ Geräte für Servicekontrolle Slide 24 EMR
Kritische Stellen am Rotorblatt Slide 25 EMR
Korrelierung vontechniken - Wrinkles Ergebnis: Shearografie Qualitativ Ergebnis: Digitale Bildkorrelation Quantitativ i.o./ n.i.o. Kriterium Slide 26 EMR
Prüfung von Rotorblättern Slide 27 EMR
Risse/ Wrinkles Sichtbare Risse im Gelcoat Wrinkles liefen über 4 m durch das Rotorblatt Slide 28 EMR
Shearograpfie auf Rotorblättern Schnelle Inspektion Für große Flächen In-situ Inspektions Systeme Wrinkling Detektion Zertifizierung nach ZfP standards seit 2008 Slide 29 EMR
Automatisches Robotersystem Roboterinstallation, Schaltzentrale und neuer Messkopf Kombination von thermischer und Unterdruckbelastung Slide 30 EMR
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Ergebnisse Teil mit Fehlern Teil ohne Fehler Slide 32 EMR
Danke für Ihre Aufmerksamkeit! eberhard.moser@dantecdynamics.com www.dantecdynamics.com Slide 33 EMR