Ein neues Verfahren zur Ermittlung des Eigenspannungszustandes am Beispiel der Scheibe mit Kreisloch mit Hilfe der Elektronischen Speckle-Pattern-Interferometrie und der Finite-Elemente-Methode

Abstract

Durch eine Verbindung der Elektronischen-Speckle-Pattern-Interferometrie (ESPI) mit einer für diesen Zweck erweiterten Finite-Elemente-Methode wird ein Ansatz entwickelt, der die Vorteile beider Verfahren nutzbar macht und zu einem neuen Verfahren der berührungslosen, flächenhaften Eigenspannungsermittlung vereint. Basierend auf der ESPI-Verformungsmessung werden durch Anwendung von Fließkriterien im FE-Programm die Fließanteile ermittelt. Mit deren Kenntnis können die Ausbreitung von Fließgebieten sowie Dehnungs-, Spannungs- und Eigenspannungszustände erfaßt und graphisch dargestellt werden. Dadurch wird ein neuer Weg zur zerstörungsfreien Ermittlung von Eigenspannungszuständen aufgezeigt und am Beispiel einer Scheibe mit Kreisloch überprüft. By combining an Electronic Speckle-Pattern-Interferometer (ESPI) and an enhanced Finite-Element-Method approach, a new measurement system concept had been developed. This concept takes advantage of both techniques and merges them into a new measurement system that determines non-contact, surface based, residual stresses. Based on the displacement measurements performed with the ESPI system it is possible to determine the plastic deformations by applying a yielding criteria. With this informatin it is possible to determine the spread of the yielding surface as well as the strains, the stresses and the residual stresses on the specimens' surface. This approach introduces a new non-destructive methodology to measure residual stresses and has been proofed valid using as an example a specimen for tensile test with a circular hole.