Spannungsmeßpraxis

Werkstoffe werden in Bauteilen, Komponenten und Anlagen eingesetzt, um Beanspru chungen zu ertragen. Diese sind z. B. thermischer, chemischer, in erster Linie aber mecha nischer Art: die Summe aus Last-und Eigenspannungen darf die werkstoff-und konstruk tionsbedingten Grenzwerte nicht uberschreiten. Dementsprechend we it entwickelt sind die theoretisch-rechnerischen Verfahren der Spannungsanalyse, Festigkeits- und Plasto mechanik, insbesondere unter der Nutzung der Finite-Elemente-Methoden. Auf der experimentellen Seite begann man etwa um 1900 mit mechanischen Geraten die Anderung von Last-und Eigenspannungen zu erfassen - genau genom men ist jede Span nungsmessung auch heute noch eine Dehnungsmessung -; inzwischen sind die meisten Aufnehmer dieser Art yom Markt verschwunden und durch elektrische Verfahren mit DehnungsmeBstreifen (DMS) ersetzt. Parallel zu der Umstellung gewannen optische, rontgenographische, akustische u. a. Methoden an Bedeutung, denn sie ermoglichen nach Einarbeitung und Installation sowohl eine schnellere als auch eine zerstorungsfreie Span nungsanalyse, die auch mit der Produktion Schritt halten kann. Die Entwicklung dieser, vielfach als "physikalisch" bezeichneten Verfahren ist noch nicht abgeschlossen, ja noch nicht einmal abzusehen, wenn man an die Mogllichkeiten denkt, die z. B. Lichtleitfasern bieten. Ober diese Neuerungen und die damit verbundenen Verbesserungen wird im internationalen Schrifttum berichtet. Dabei kommt aber die Praxis zu kurz. Ziel des Buches ist, erprobte Verfahren der Spannungsmessung mit ihren Durchfuhrungen und Anwendungen vorzustellen. Dabei werden theoretische Darlegungen nur so we it herangezogen, wie sie zum Verstandnis erforderlich sind.

Inhalt
1 Materialbeanspruchung.- 1.1 Materialien.- 1.2 Beanspruchungsart.- 1.3 Beanspruchungsgrößen.- 1.4 Beanspruchungsermittlung.- 1.5 Einsatzmöglichkeiten.- 1.6 Ausgewählte Anwendungsbeispiele.- 2 Verformungen.- 2.1 Koordinatenverformungen.- 2.2 Hauptverformungen.- 2.3 Vergleichsformänderungen.- 3 Spannungen.- 3.1 Koordinatenspannungen.- 3.2 Hauptspannungen.- 3.3 Vergleichsspannungen.- 4 Hooke'sche Gesetze.- 4.1 Elastische Beanspruchung.- 4.2 Überelastische Beanspruchung.- 4.3 Anisotrope Stoffe.- 5 Mechanische Meßverfahren.- 5.1 Prinzip.- 5.2 Der Setzdehnungsmesser zum Messen von Längenänderungen.- 5.3 Krümmungsmessung.- 6 Dehnungsmeßstreifen.- 6.1 Prinzip.- 6.2 DMS-Meßtechnik.- 6.3 Meßwertkorrekturen.- 6.4 Aufnehmer und Meßgeräte.- 7 Dehnlinienverfahren.- 7.1 Meßprinzip.- 7.2 Maybach-Verfahren.- 7.3 Stress-Coat-Verfahren.- 8 Lastspannungsermittlung.- 8.1 Verfahren.- 8.2 Meßstellenauswahl.- 8.3 Meßdurchführung.- 8.4 Auswertung.- 9 Eigenspannungen.- 9.1 Entstehung und Verteilung von Eigenspannungen.- 9.2 Meßprinzip.- 9.3 Einschneideverfahren.- 9.4 Ausschneideverfahren.- 9.5 Biegeverfahren.- 9.6 Ausbohr- und Abdrehverfahren.- 9.7 Bohrlochverfahren.- 9.8 Epsilon-Feldanalyse (EFA).- 10 Das spannungsoptische Oberflächenschichtverfahren.- 10.1 Vorbemerkung.- 10.2 Prinzip.- 10.3 Das Meßgerät.- 10.4 Berechnungsgrundlagen.- 10.5 Der Meßvorgang.- 10.6 Applikation der spannungsoptischen Schicht.- 10.7 Zusammenfassung.- 11 Ultraschall-Verfahren.- 11.1 Einleitung.- 11.2 Physikalische Grundlagen.- 11.3 Meßverfahren.- 11.4 Meßtechnik.- 11.5 Anwendungen/praktische Erfahrungen.- 12 Mikromagnetische Spannungsmessung.- 12.1 Einleitung.- 12.2 Physikalische Grundlagen.- 12.3 Meßverfahren.- 12.4 Meßtechnik.- 12.5 Anwendungen/praktische Erfahrungen.- 12.6Bewertung/weitere Entwicklung.- 13 Röntgenspannungsmessung.- 13.1 Einführung.- 13.2 Kristallographische Grundlagen.- 13.3 Röntgenographische Grundlagen.- 13.4 Meßtechnik.- 14 Fehleranalyse und Datenreduktion.- 14.1 Problemstellung.- 14.2 Termdefinition.- 14.3 Ausgleichsrechnung.- 15 Röntgen-Integralverfahren.- 15.1 Meß- und Auswerteprinzip.- 15.2 Auswertebeispiele.- 16 Ausblick.- 17 Anhang.- Sachwortverzeichnis.