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Multichannel measuring systems are used to measure strains and accelerations during drop tests of containments for dangerous goods. Conventional systems require cabling of each sensor and co-falling of the cable harness, causing problems in the test preparation and execution. Promising results of a single cable measuring system, consisting of measuring modules with data bus connection and local data acquisition were presented in a previous study. This paper follows up with results from laboratory and full-scale testing of an further enhanced single cable system for the application in drop tests.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Vielkanalmesssysteme werden zur Messung von Dehnungen und Beschleunigungen bei Fallversuchen von Gefahrstoffbehältern eingesetzt. Konventionelle Systeme erfordern die Verkabelung jeder einzelnen Messstelle und somit das Mitfallen eines Kabelbaums, wodurch Probleme bei der Versuchsvorbereitung und Durchführung entstehen. In einer vorangegangenen Studie wurden vielversprechende Ergebnisse durch Verwendung eines 1-Kabelmesssystems mit Datenbus und dezentraler Datenspeicherung erzielt. Dieser Artikel beinhaltet weiterführende Ergebnisse aus Labor- und Realversuchen mit einem weiterentwickelten System zur Anwendung bei Fallversuchen.
Multichannel measuring systems are used to measure strains and accelerations during drop tests of containments for dangerous goods. Conventional systems require cabling of each sensor and co-falling of the cable harness, causing problems in the test preparation and execution. Promising results of a single cable measuring system, consisting of measuring modules with data bus connection and local data acquisition were obtained in laboratory investigations and full-scale drop tests.
Dehnungsmessstreifen (DMS) gehören zu den Standardsensoren beim Messen mechanischer Größen.
Sie finden Ihre Anwendung auf unterschiedlichen Gebieten, als sensorische Komponente in
Messaufnehmern (z.B. Wägezelle, Kraftaufnehmer) oder für Dehnungsmessungen im Bereich der
Strukturüberwachung unter anderem an Brücken oder Bauwerken. Sie werden in verschiedenen Größen
geliefert und mit entsprechenden Klebstoffen auf der Objektoberfläche des Messobjekts an der jeweiligen
Messstelle angebracht und an das Messsystem angeschlossen. Dieser Aufbau wird bei den
verschiedenen Anwendungen unterschiedlichen Temperaturen und Umwelteinflüssen ausgesetzt. Dabei
wird das System DMS/Klebstoff in seinen Eigenschaften verändert und das Ergebnis der
Dehnungsmessung beeinflusst. Beispielsweise kann es zu einer Verfälschung der Messergebnisse
kommen, wenn der Klebstoff die Dehnung des Messobjekts nicht vollständig auf den DMS überträgt, oder
es kann eine Nullpunktverschiebung der Dehnungsmessung auftreten.
An der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung werden Fallversuche von Lager- und
Transportbehältern durchgeführt. Für diese werden Dehnungsmessstreifen auf den Behälter angebracht
um die Dehnung bzw. Verformung zu messen. Bei den Versuchen werden verschiedene Parameter
berücksichtigt: Neben unterschiedlichen Fallhöhen (u.a. 9 m und 1 m) wird auch der Temperatureinfluss
auf den Fallversuch z.B. bei -40 °C oder +100 °C untersucht. Zur Applizierung von DMS auf
Objektoberflächen gibt es für verschiedene Anwendungsbedingungen (DMS-Typ, Objektoberflächenbeschaffenheit,
Einsatztemperatur) von den DMS-Herstellern jeweils empfohlene Klebstoffe.
Insbesondere für Anwendungsfälle mit hochdynamischer Belastung (Fallversuche, Crash-Tests) und
großem Temperaturbereich ist es erforderlich, dass die Dehnungsmessstreifen zuverlässige Werte
ausgeben. Dies ist nur gegeben, wenn der Klebstoff eine gute Verbindung zwischen Messobjekt und
Dehnungsmessstreifen herstellt.
The Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) or
Kolsky Bar is known as a method for analysing
mechanical properties of a material under dynamic
load. Referring to the name it is a splitted
Hopkinson Pressure Bar. The Hopkinson Bar is
related to its inventor Bertram Hopkinson (1914).
He used it to analyze stone samples under dynamic
load. Later his construction was improved by
Davies (1948) [1] and Kolsky (1949) [2], who had
the idea to split the bar and put a sample in
between.
The technique is used to measure a lot of
different mechanical properties of a material e.g.
the dynamic Youngs modulus, deformation
behaviour or to chart the dynamic stress-strain
diagram. Further applications are the measurement
of the elastic wave and the analysis of the
propagation of the wave [2]. In the last years there
was still an interest in measuring dynamic
properties with a SHPB. Nevertheless no
comprehensive validation of the system exists.
Another problem is that the stress and the strain in
the sample are only calculated with simplified
estimations.
The aim of this paper is to give a first
impression of important points validating the
system. On account of different setups of the
SHPB a validation of the used system is necessary.
Hence it is important to look at the theory. Further
in this paper the measurement results will be
shown in a strain over time diagram.