Dynamische Prüftechnik

Ansprechpartner:

Florian Holze

Open Hybrid LabFactory e.V.
Leitung Technikum

Telefon: +49(0) 5361 890 24524

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Prüflabor für Leichtbau-Werkstoffe

Für die Entwicklung neuer Produkte oder auch zur Verbesserung bestehender Produkte werden Werkstoffe im Rahmen der zerstörende Werkstoffprüfung bzw. Materialprüfung untersucht. Die Werkstoffprüfung liefert durch Materialkennwerte eine eindeutige Beschreibung hinsichtlich der Materialeigenschaften und macht Werkstoffe somit vergleichbar.

Bei der dynamischen Prüfung wird die Probe einer schlagartigen, d.h. dynamischen Belastung ausgesetzt oder die Belastung wirkt über einen längeren Zeitraum periodisch auf die Probe ein. Mit dynamischer Materialprüfung / Werkstoffprüfung wird die (zerstörende) Prüfung von Werkstoffen oder Bauteilen bezeichnet, die mit schneller Bewegung (dynamisch) ausgeführt werden.

Anwendungsbeispiel: Beanspruchungsprüfungen bis zum Bruch

Um Beanspruchungsprozesse bei Bauteilen oder großen Strukturen (z.B. Faserverbund- und Hybridwerkstoffe) zu simulieren, können unter anderem mechanische Wechselbeanspruchungen eingesetzt werden. Dabei wird untersucht, wie sich gleichartige Proben bei zyklischen bzw. periodisch wechselnden Belastungen, Geschwindigkeiten, Temperaturen und anderen Umgebungsbedingungen verhalten. Diese Versuche sind erforderlich, um die Grenzbelastung bei einem Werkstoff zu ermitteln, d.h. bis zu welchem Punkt ein wechselnd beanspruchter Werkstoff gerade eben nicht versagt. Werkstoffe werden in Dauerschwingversuchen typischen Belastungsarten, wie z.B. Zug und Druck, Biegung, Torsion oder Scherkraft ausgesetzt. Die meisten Ermüdungsprüfungen von Materialien untersuchen die Anzahl von Belastungszyklen (n) bei unterschiedlichen Spannungen (s) bis zum Versagen, die Ergebnisse werden in der Wöhlerkurve (s-n-Kurve) abgebildet.

Technische Daten:

  • mehreren AllroundLine Prüfmaschinen (Fmax 50 kN - 250 kN) mit unterschiedlichen Längenänderungsaufnehmern, Prüfwerkzeugen sowie einer Temperierkammer von -70 °C bis +250 °C
  • Servohydraulischer Portalprüfstand: Spannfeld (4000 x 3000mm) mit 2 Portalen und 3 hydrostatisch gelagerten servohydraulischen Prüfzylindern (2x100 kN, 1x50 kN)
  • frei regelbare Lasten und Beanspruchungsfrequenzen
  • Untersuchungen des Dehnungsverhaltens im Mikrometerbereich durch Kombination mit optischer Verformungsmessung
  • Zug-Durchstoßversuche (40 kN) mit crashrelevanten Geschwindigkeiten (bis 20 m/s)

Anwendungsbeispiele:

  • sämtliche Normprüfungen zur Charakterisierung von Metallen, Kunstoffen und Verbundwerkstoffen
  • Zug-/Druckversuche mit überlagerter Torsion beispielsweise an CFK-Rohren, geklebten Rohrprobekörpern oder kompletten Bauteilen durchführen
  • Prüfung komplexer Bauteile, beliebig konfigurierbar auch für überlagerte Lastfälle
  • Prüfung von Materialien (Proben, kleine Bauteile) auf das Versagensverhalten im Crashfall
  • Ermüdungsprüfungen von Bauteilen oder großen Strukturen (z.B. Faserverbund- und Hybridwerkstoffe) durch Schwingbelastungen
  • Ermittlung von Kennwerten als Basis für Simulation
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