A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Non-destructive testing and strain measuring of reinforced concrete by meuns of digital shearography
Zur Verbesserung zerstörungsfreier Messungen der mechanischen Spannung wird die Digitalshearographie in der Einstrahl- und Zweistrahl-Meßanordnung vorgestellt. Das zu untersuchende Objekt wird mit einem Laser bestrahlt, und die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes wird gemessen. Eine durch Spannung bedingte Deformation führt zu einer Veränderung dieser Intensitätsverteilung. Die Meßanordnung in der Einstrahlvariante enthält eine CCD-Kamera mit einem Michelson-Interferometer und einem rotierenden Spiegel zur Erzeugung eines Speckle-Musters, das durch Wechselwirkung der seitlich gescherten Bilder entsteht, auf der Abbildungebene der Kamera. Zur Meßanordnung gehören weiter ein piezoelektrischer Umwandler, eine Digital-Analog-Umwandler, ein Bildgreifer und ein PC. Bei der Zweistrahlausführung der Meßanordnung wird der Lasertrahl durch einen Strahlenteiler so geteilt, daß die Bestrahlungswinkel des Objektes durch die beiden Teilungsstrahlen vom Betrag gleich und vom Vorzeichen verschieden sind. Das Einstrahlenmeßgerät ist besser zur Bestimmung von Out-of-plane-Spannungskomponenten geeignet. Anwendungsbeispiele für das Zweistrahlenmeßgerät sind Messungen an einem gebogenen Zugstab aus Araldit B, der unter einer Belastung von 47 N steht. Das Shearogramm zeigt eine klare Trennung der In-plane- und Out-of-plane-Spannungskomponenten. Zur Bestimmung der mechanischen Spannung in Stahlbeton nach der Einstrahlenmethode werden Betonssäulen (600 mm x 120 mm x80 mm; Druckfestigkeit 40 N/mm2, Spaltungszugfestigkeit 3,2 N/mm2) Belastungen zwischen 4 kN und 18 kN ausgesetzt. Im Bereich 5,5 kN bis 7 kN tritt der erste Mikroriß auf, die Risse wachsen mit zunehmender Belastung. Eine nicht verstärkte Betonsäule zeigt den ersten Mikroriß im Bereich 4 kN bis 5kN, der Riß wächst schnell im Bereich 5kN bis 5,5 kN; bei 7 kN tritt der Bruch ein. Das Verfahren kann auch Materialinhomogenitäts-bedingte Spannungen anzeigen.
Non-destructive testing and strain measuring of reinforced concrete by meuns of digital shearography
Zur Verbesserung zerstörungsfreier Messungen der mechanischen Spannung wird die Digitalshearographie in der Einstrahl- und Zweistrahl-Meßanordnung vorgestellt. Das zu untersuchende Objekt wird mit einem Laser bestrahlt, und die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes wird gemessen. Eine durch Spannung bedingte Deformation führt zu einer Veränderung dieser Intensitätsverteilung. Die Meßanordnung in der Einstrahlvariante enthält eine CCD-Kamera mit einem Michelson-Interferometer und einem rotierenden Spiegel zur Erzeugung eines Speckle-Musters, das durch Wechselwirkung der seitlich gescherten Bilder entsteht, auf der Abbildungebene der Kamera. Zur Meßanordnung gehören weiter ein piezoelektrischer Umwandler, eine Digital-Analog-Umwandler, ein Bildgreifer und ein PC. Bei der Zweistrahlausführung der Meßanordnung wird der Lasertrahl durch einen Strahlenteiler so geteilt, daß die Bestrahlungswinkel des Objektes durch die beiden Teilungsstrahlen vom Betrag gleich und vom Vorzeichen verschieden sind. Das Einstrahlenmeßgerät ist besser zur Bestimmung von Out-of-plane-Spannungskomponenten geeignet. Anwendungsbeispiele für das Zweistrahlenmeßgerät sind Messungen an einem gebogenen Zugstab aus Araldit B, der unter einer Belastung von 47 N steht. Das Shearogramm zeigt eine klare Trennung der In-plane- und Out-of-plane-Spannungskomponenten. Zur Bestimmung der mechanischen Spannung in Stahlbeton nach der Einstrahlenmethode werden Betonssäulen (600 mm x 120 mm x80 mm; Druckfestigkeit 40 N/mm2, Spaltungszugfestigkeit 3,2 N/mm2) Belastungen zwischen 4 kN und 18 kN ausgesetzt. Im Bereich 5,5 kN bis 7 kN tritt der erste Mikroriß auf, die Risse wachsen mit zunehmender Belastung. Eine nicht verstärkte Betonsäule zeigt den ersten Mikroriß im Bereich 4 kN bis 5kN, der Riß wächst schnell im Bereich 5kN bis 5,5 kN; bei 7 kN tritt der Bruch ein. Das Verfahren kann auch Materialinhomogenitäts-bedingte Spannungen anzeigen.
Non-destructive testing and strain measuring of reinforced concrete by meuns of digital shearography
Zerstörungsfreie Prüfung und Dehnungsmessung an Stahlbeton mittels digitaler Shearographie
Steinchen, W. (author) / Yang, L. (author) / Kupfer, G. (author) / Schuth, M. (author) / Budelmann, H. (author)
1995
8 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 8 Quellen
Conference paper
English
Non-destructive Testing and Strain Measuring of Reinforced Concrete by means of Digital Shearography
| British Library Conference Proceedings | 1995
Digital Shearography for Nondestructive Testing and Vibration Analysis
| British Library Online Contents | 1997
Nondestructive Evaluation of Concrete Structures by Digital Shearography
| British Library Conference Proceedings | 1993
A Mobile Shearography System for Non-Destructive Testing of Industrial and Artwork Components
| British Library Online Contents | 2005