ubc
ger
Neuartige Sensoren zur Erfassung von Dehnungen in Faserverbundwerkstoffen (Structural Health Monitoring)
2014-02-03
2014-07-03
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-159727
1439-1597
published
born digital
53
aut
Dipl.-Ing.
Thomas
Mäder
1978-06-16
male
Erfurt
rev
Prof. Dr.-Ing. habil.
Bernhard
Wielage
rev
Prof. Dr.-Ing. habil.
Hans-Heinrich
Gatzen
dgg
Technische Universität Chemnitz
Technische Universität Chemnitz, Chemnitz
Fakultät für Maschinenbau
Professur Verbundwerkstoffe
Dehnungssensoren werden zur Überwachung von sicherheitsrelevanten Bauteilen, besonders in Bauteilen aus faserverstärkten Polymermatrixverbundwerkstoffen eingesetzt. Durch deren Integration in das Bauteilinnere werden sie vor schädigenden mechanischen sowie korrosiven Einwirkungen geschützt. Dies gewährleistet eine zuverlässige sowie dauerhafte Funktion. Verschiedene Ansätze zur Weiterentwicklung integrierbarer Dehnungssensoren werden international untersucht. Die Verringerung des Sensordurchmessers auf Abmaße im Bereich des Durchmessers von Verstärkungsfasern ist dabei ein bedeutendes Entwicklungsziel. Insbesondere bei der Integration in Bauteile aus faserverstärkten Kunststoffen sorgen zum Durchmesser von Fasern vergleichbare Sensordurchmesser für eine optimale Sensoranbindung. Die Bildung von Harznestern sowie schwächender Unstetigkeiten kann mittels dünner Sensoren verhindert werden. Dies gewährleistet eine artefaktefreie Dehnungsmessung. Drei verschiedene Ansätze für neuartige Dehnungssensoren mit kleinem Querschnitt wurden in dieser Arbeit untersucht.
Strain sensors are used for structural health monitoring issues, certainly in parts with high safety requirements made of fibre-reinforced plastic composites. The integration of these sensors inside the parts protects them against any mechanical and corrosive impact. The sensor functionality can be enhanced by integration. There is a lot of international research effort to further develop integratable strain sensors. Different approaches are currently pursued. This thesis presents the results of investigations on three different approaches for novel strain sensors. The main goal of these investigations was to minimise the sensor diameter down to the diameter of reinforcing fibres. The small diameter allows for an optimum and artefact free integration of the sensors. The formation of resin nests and notches to the material structure can be prevented by integrating sensor with a smaller diameter. The strain measurement and monitoring is enhanced and more reliable then.
Kohlenstofffaser, Dehnungssensor, Structural Health Monitoring, Formgedächtnislegierung, Magnetostriktion, Villari-Effekt, Piezoresistivität, Dünnfilmtechnologie, Physikalische Gasphasenabscheidung, Focused Ion Beam
carbon fibre, strain sensor, structural health monitoring, shape memory alloy, magnetostriction, Villari effect, piezoresistivity, thin film technology, physical vapour deposition, focused ion beam
621
620
Kohlenstofffaser , Dehnungssensor , Magnetostriktion , Widerstand <Elektrotechnik> , Dünnschichttechnik , Ionenstrahl
2015-01-27
Universitätsbibliothek Chemnitz
5018951-7
prv
Universitätsbibliothek Chemnitz, Chemnitz
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-113873
53
qucosa:19884Schriftenreihe Werkstoffe und werkstofftechnische Anwendungen
Thomas Mäder
tuc@tmsun.de
0177 / 7249361
doctoral_thesis
UBC-20-95