Regensburg 2007 – wissenschaftliches Programm

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MM: Fachverband Metall- und Materialphysik

MM 22: SYM Physics meets Industry

MM 22.1: Vortrag

Mittwoch, 28. März 2007, 14:45–15:05, H16

Eine neue Bohr- und Auswertestrategie zur Bestimmung von Messunsicherheiten bei der Eigenspannungsermittlung nach dem inkrementellen Bohrlochverfahren — •Wulf Pfeiffer und Johannes Wenzel — Fraunhofer IWM, Wöhlerstr. 11, 79108 Freiburg

Das Bohrlochverfahren ist als ökonomische Methode zur teilzerstörenden Eigenspannungsermittlung bekannt. Es beruht auf der Bestimmung von Dehnungsänderungen an der Oberfläche des Bauteils durch definierten Eingriff in das Eigenspannungsgleichgewicht (Bohren eines Sackloches). Ein wesentlicher Nachteil des Verfahrens ist, dass die Angabe der Messunsicherheit nur durch (meist nicht machbare) Wiederholungsmessungen möglich ist.

Es wurde ein Verfahren erarbeitet, das die Berechnung von Messunsicherheiten ohne Wiederholungsmessungen ermöglicht. Dazu wird für jeden Tiefenschritt das Bohrloch zusätzlich lateral aufgeweitet. Damit werden zusätzliche Dehnungsauslösungen zur Verfügung gestellt, die zur Berechnung einer Messwertstreuung herangezogen werden können. Der funktionale Zusammenhang zwischen den Dehnungsumlagerungen an der Bauteiloberfläche und inkrementeller Elimination spannungsbehafteter Volumenelemente wird durch Finite Elemente Modellierung bestimmt. Diese Kalibrierfunktionen können dann zur Berechnung diskreter Eigenspannungswerte für verschiedene Tiefen und Aufweitungen nach den bekannten linear-elastischen Ansätzen differenzieller Verfahren herangezogen werden. Durch Bohrversuche an einer Zugprobe unter bekannten Lastspannungen wurden die Ergebnisse der FE-Berechnungen verifiziert.