Eigenspannungsmessung an hochbelastbaren, keramischen Beschichtungen

Abstract

Es existiert am Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile der Universität Stuttgart ein Aufbau zur Eigenspannungsmessung mit dem Bohrlochverfahren. Das Ziel dieser Diplomarbeit ist es, die elektrischen Komponenten des existierenden Aufbaus auszutauschen und den mechanischen Teil dieses Aufbaus weiter zu verwenden. Hierzu soll ein Anwendungsprogramm erstellt werden, welches die folgenden Aufgaben erledigt: 1. Erfassen von Dehnungen an der Oberfläche des Bauteils mit Hilfe von Dehnnungsmessstreifen und dem USB-Messgerät Vishay Modell P3. Die Messwerte sollen vom Messgerät in den Computer eingelesen, in einer CSV-Datei gespeichert und in der Benutzerschnittstelle angezeigt werden. 2. Steuern drei Schrittmotoren für X-, Y- und Z-Achse über die USB-Steuerkarte Coptonix USBMotion3xII. 3. Erzeugen einen Satz Befehle, die über die USB-Steuerkarte die Schrittmotoren für X- und Y-Achse steuern, damit eine Kreisbahn mit dem vom Benutzer eingegebenen Radius gefräst wird. Wird die Kreisbahn in inkrementellen Schritten vertieft, so soll das Programm in der Lage sein, zu erkennen, ob nach jeder Vertiefung die Messwerte von den eingesetzten Messkanälen stabil sind. Es wurden zunächst die dieser Arbeit zu Grunde liegenden Kenntnisse vorgestellt. Dies sind Eigenspannungen und deren Messverfahren Bohrlochverfahren, Dynamic Link Library (DLL), ActiveX-Steuerelement, .Net Framework sowie C++/CLI-Schnittstelle. Das Messgerät Vishay Modell P3 und die USB-Steuerkarte USBMotion3xII wurden in Kapitel 3 vorgestellt. In Kapitel 5 (Entwurf) wurden zunächst ein Konzept entwickelt, das erkennen kann, ob nach jeder Vertiefung der Kreisbahn die Messwerte von den eingesetzten Messkanälen stabil sind. Anschließend wurde der Bresenham Algorithmus, der für die Bestimmung der Punkte auf der Kreisbahn zum Einsatz kam, vorgestellt. Die implementierten Klassen und deren Methoden wurden in Kapitel 6 (Implementierung) beschrieben. Im Gegensatz zum ActiveX-Steuerelement VMMP3Control können die Funktionen von der DLL USBM3x32 in einer verwalteten Klasse nicht direkt aufgerufen werden. Daher wurde auch eine Wrapper-Klasse für diese DLL implementiert. Die Benutzerschnittstelle und die Testergebnisse des Anwendungsprogrammes wurden auch in diesem Kapitel vorgestellt.