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Thermoelastische SpannungsanalyseDie thermografische Spannungsanalyse basiert, ähnlich dem SPATE-Verfahren (Stress Pattern Analysis by Thermal Emission), auf der Ausnutzung des thermoelastischen Effekts. Dem nach sind elastische Deformationen eines Stoffes mit Temperaturänderungen verbunden. Ein Körper erfährt bei einer adiabatischen mechanischen Belastung eine Temperaturveränderung, die proportional zur Summe der angelegten Hauptspannungen (Spur des Spannungstensors) ist. Hat ein Körper einen positiven Volumen-Temperaturkoeffizienten, so kühlt dieser sich bei Dehnung ab bzw. erwärmt sich bei Kompression. Je nach zu untersuchendem Material können damit unterschiedlich große angelegte mechanische Spannungen nachgewiesen werden.
Thermoelastische Spannungsanalyse an einem dynamisch beanspruchten
Helikopterbauteil. Vergleich der FEM-Simulation (rechts) mit den
Thermografie-Ergebnis (links).
Die thermografische Detailaufnahme zeigt die Spannungsspitzen in der Krümmung. Das Messfeld entspricht dem rot umrandeten Bereich in der FEM-Simulation. |
