A Spannungen, Dehnungen und Verschiebungen.- A 1 Formelzeichen.- A 2 Spannungsbegriff und tensorielle Darstellung.- A 2.1 Von der Kraft abgeleitete Größen.- A 2.2 Spannungen als Tensorkomponenten.- A 2.3 Gleichgewicht im Spannungsfeld.- A 2.4 Orthogonaltransformationen.- A 2.5 Culmann-Mohrsches Kreisdiagramm.- A 2.6 Elementare Lastfälle.- A 3 Begriff und Aufnahme von Verformungen.- A 3.1 Vom Weg abgeleitete Größen.- A 3.2 Maßtensoren für endliche Verformungen.- A 3.3 Stetigkeit eines Verzerrungsfeldes.- A 3.4 Grundbegriffe der Aufnahme.- A 3.5 Dehnungen aus Messungen mit Aufnehmerbüscheln (Rosetten).- A 3.5.1 Bestimmen eines Zustands allein.- A 3.5.2 Bestimmen eines Zustands samt Richtung.- A 3.5.3 Graphisches Verfahren.- A 3.6 Dehnungen aus Messungen mit Aufnehmerbündeln (dreidimensionale Anordnungen).- A 4 Zusammenhänge zwischen Dehnungen und Spannungen.- A 4.1 Hauptmerkmale der Materialstruktur.- A 4.2 Materialgesetzlichkeit der Vorgänge.- A 4.3 Lokale Wirkung.- A 4.3.1 Das De-Saint-Venantsche Prinzip.- A 4.3.2 Nollsches Prinzip.- A 4.4 Vorgeschichtliche Wirkung.- A 4.4.1 Grundsätzliches.- A 4.4.2 Elementare Modelle.- A 4.4.3 Zusammengesetzte Modelle.- A 4.4.4 Besonderheiten.- A 4.5 Isotrope Thermoelastizität.- A 4.5.1 Materialisotropie.- A 4.5.2 Dranggesetz bei endlichen Verformungen.- A 4.5.3 Linearisiertes Dranggesetz.- A 4.6 Einige Anwendungen.- A 4.6.1 Ebene Zustände und Lévyscher Lehrsatz.- A 4.6.2 Messungen mittels eines Dehnungsmeßstreifenpaares.- A 4.6.3 Spannungen aus Dehnungsmessungen an freier Oberfläche.- A 4.6.4 Kombinierte Culmann-Mohrsche Kreisdiagramme.- A 4.6.5 Erschließen dreidimensionaler Zustände.- B Auswahl von Verfahren der experimentellen Spannungsanalyse.- B 1 Allgemeines.- B 2 Problemanalyse.- B 3 Auswahl des Verfahrens nach seinen allgemeinen Merkmalen.- B 4 Auswahl des Verfahrens im Hinblick auf besondere Meßbedingungen.- B 5 Prüfen der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens.- C Allgemeine Verfahren.- C 1 Messen von Spannungen und Dehnungen mit Aufnehmern.- C 1.1 Formelzeichen.- C 1.2 Allgemeines.- C 1.3 Messen von Spannungen.- C 1.3.1 Messen von Spannungen auf der Oberfläche.- C 1.3.1.1 Ermittlung von Spannungen aus Dehnungen.- C 1.3.1.2 Ausgeführte Spannungsaufnehmer.- C 1.3.2 Messen von Spannungen im Inneren.- C 1.3.2.1 Ermittlung von Spannungen aus Dehnungen.- C 1.3.2.2 Dimensionierung von Spannungsaufnehmern.- C 1.3.2.3 Ausgeführte Spannungsaufnehmer.- C 1.3.3 Mögliche Fehlerquellen.- C 1.3.3.1 Fehler durch ungeeignete geometrische und elastische Dimensionierung.- C 1.3.3.2 Fehler durch zu kleine oder zu große Meßflächen.- C 1.3.3.3 Fehler durch Querempfindlichkeit.- C 1.4 Messen von Dehnungen.- C 1.4.1 Messen von Dehnungen auf der Oberfläche.- C 1.4.1.1 Dehnungsabgriff.- C 1.4.1.2 Sonderverfahren.- C 1.4.1.3 Ausgeführte Dehnungsaufnehmer.- C 1.4.2 Messen von Dehnungen im Inneren.- C 1.4.2.1 Ermittlung von Dehnungen aus Spannungen.- C 1.4.2.2 Dimensionierung von Dehnungsaufnehmern.- C 1.4.2.3 Ausgeführte Dehnungsaufnehmer.- C 1.4.3 Mögliche Fehlerquellen.- C 1.4.3.1 Fehler bei nicht homogener Dehnung.- C 1.4.3.2 Fehler durch gekrümmte Flächen des Bauteiles.- C 1.4.3.3 Fehler durch Rückwirkung des Aufnehmers auf das Bauteil.- C 1.4.3.4 Fehler durch zu kleine Meßlänge.- C 1.4.3.5 Fehler durch zu große Meßlänge.- C 1.4.3.6 Fehler durch Querempfindlichkeit des Dehnungsaufnehmers.- C 1.4.3.7 Fehler durch mechanische Resonanzen.- C 1.4.3.8 Fehler durch Temperaturdehnungen des Bauteiles.- C 2 Messen von Eigenspannungen.- C 2.0 Formelzeichen.- C 2.1 Einleitung.- C 2.2 Eigenspannungen.- C 2.2.1 Entstehung von Eigenspannungen.- C 2.2.2 Besonderheiten.- C 2.2.3 Bewertung.- C 2.3 Meßverfahren.- C 2.3.1 Mechanisch-elektrische Verfahren.- C 2.3.1.1 Zerlegeverfahren, Biegepfeilverfahren.- C 2.3.1.2 Ausbohr- und Abdrehverfahren.- C 2.3.1.3 Bohrlochverfahren.- C 2.3.1.4 Ringkernverfahren.- C 2.3.2 Zerstörungsfreie Verfahren.- C 2.3.2.1 Röntgenverfahren (s. Abschnitt D 4).- C 2.3.2.2 Ultraschall- und magnetische Verfahren.- C 2.3.2.2.1 Ultraschallverfahren.- C 2.3.2.2.2 Magnetische Verfahren.- C 2.3.2.3 Zusammenfassende Beurteilung.- C 3 Analyse von Spannungen, Dehnungen und Verformungen mittels Modellen.- C 3.1 Formelzeichen.- C 3.2 Allgemeines.- C 3.3 Theorie der Ähnlichkeit.- C 3.3.1 Physikalische Ähnlichkeit.- C 3.3.1.1 Grundmaßstäbe.- C 3.3.1.2 Stoffwertmaßstäbe und Mehrstoffparametergesetz.- C 3.3.1.3 Abgeleitete Ähnlichkeitsmaßstäbe und Maßstabsregel.- C 3.3.2 Modellgesetze.- C 3.3.2.1 Herleitung von Modellgesetzen mittels physikalischer Gleichung.- C 3.3.2.2 Herleitung von Modellgesetzen mittels Dimensionsanalyse (Buckinghamsches Theorem).- C 3.3.3 Strenge Ähnlichkeit.- C 3.3.4 Erweiterte Ähnlichkeit.- C 3.3.5 Angenäherte Ähnlichkeit.- C 3.3.6 Das De-Saint-Venantsche Prinzip.- C 3.4 Modellgesetze der Statik starrer Körper.- C 3.5 Modellgesetze der Elastizitätstheorie.- C 3.5.1 Modellgesetze der Elastizitätstheorie bei strenger Ähnlichkeit.- C 3.5.2 Modellgesetze der Elastizitätstheorie bei angenäherter Ähnlichkeit.- C 3.5.2.1 Dehnungsübertreibung.- C 3.5.2.2 Beschränkte geometrische Ähnlichkeit in nichtinteressierenden Achsrichtungen.- C 3.5.2.3 Gewichtsübertreibung bei Eigengewichtsproblemen.- C 3.5.2.4 Initiale Modellunähnlichkeit und indirekte Modellspannungsanalyse.- C 3.5.3 Modellgesetze bei nichtlinearen Spannungs-Dehnungs-Zuständen.- C 3.5.3.1 Berührungsprobleme (Hertzsche Pressung).- C 3.5.3.2 Stabilitätsprobleme.- C 3.5.3.3 Große Formänderungen und nichtlineares Elastizitätsgesetz.- C 3.5.3.4 Elastoplastischer und plastischer Modellversuch und Modellbruchversuch.- C 3.6 Modellgesetze der Thermoelastizität.- C 3.6.1 Erweitertes Hookesches Gesetz der Thermoelastizität.- C 3.6.2 Modellgesetze der Thermoelastizität bei strenger Ähnlichkeit.- C 3.6.3 Modellgesetze der Thermoelastizität bei erweiterter Ähnlichkeit.- C 3.7 Modellgesetze dynamischer Vorgänge.- C 3.7.1 Allgemeines dynamisches Ähnlichkeitsgesetz.- C 3.7.2 Elastisch-dynamisches Ähnlichkeitsgesetz.- C 3.7.2.1 Schwingungen.- C 3.7.2.2 Wellen und Stoßprobleme.- C 3.7.3 Dynamische Ähnlichkeitsgesetze bei SchwerkrafteinfluB.- C 3.7.4 Dynamisches Ähnlichkeitsgesetz bei Reibungskräften newtonscher Flüssigkeiten.- C 3.8 Übertragungsfehler.- C 3.8.1 Überblick.- C 3.8.2 Versuchstechnische Fehler.- C 3.8.3 Maßstabsfehler.- C 3.8.3.1 Abweichungen vom Längen-, Formänderungs- und Kräftemaßstab.- C 3.8.3.2 Abweichungen vom Poissonschen Modellgesetz.- C 3.9 Modellwerkstoffe.- C 3.9.1 Allgemeine Eigenschaften von Modellwerkstoffen.- C 3.9.2 Eigenschaften wichtiger Modellwerkstoffe.- C 3.9.2.1 Kunststoffe.- C 3.9.2.2 Metalle.- C 3.9.2.3 Mineralische Werkstoffe.- C 3.9.2.4 Sonstige Modellwerkstoffe.- C 4 Rechenverfahren.- C 4.1 Formelzeichen.- C 4.2 Rechnung und Experiment.- C 4.3 Mathematische Modelle der Kontinuumsmechanik.- C 4.4 Analytische Verfahren.- C 4.4.1 Lösung des Randwertproblems der linearen Elastostatik.- C 4.4.2 Lösung des Variationsproblems der linearen Elastostatik.- C 4.4.3 Anwendung analytischer Lösungen.- C 4.5 Numerische Verfahren.- C 4.5.1 Methode der finiten Differenzen (FDM).- C 4.5.2 Fehlerabgleichverfahren.- C 4.5.3 Methode der finiten Elemente (FEM).- C 4.5.4 Randintegralmethode (BIM).- D Besondere Verfahren.- D 1 Mechanische, mechanisch-optische und geometrisch-optische Verfahren.- D 1.1 Einleitung.- D 1.2 Reißlackverfahren.- D 1.2.1 Formelzeichen.- D 1.2.2 Allgemeines.- D 1.2.3 Physikalisches Prinzip.- D 1.2.3.1 Grundsätzliche Wirkungsweise.- D 1.2.3.2 Qualitative Analyse.- D 1.2.3.3 Quantitative Analyse.- D 1.2.4 Meßeinrichtungen und Handhabung.- D 1.2.4.1 Maybach-Verfahren.- D 1.2.4.2 Stresscoat-Verfahren.- D 1.2.5 Zusammenfassende Beurteilung.- D 1.3 Mechanische und mechanisch-optische Dehnungsmesser.- D 1.3.1 Formelzeichen.- D 1.3.2 Allgemeines.- D 1.3.3 Physikalisches Prinzip.- D 1.3.3.1 Übersicht.- D 1.3.3.2 Dehnungsabgriff.- D 1.3.3.3 Übersetzung.- D 1.3.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 1.3.4.1 Allgemeines.- D 1.3.4.2 Dehnungsmesser ohne Übersetzung.- D 1.3.4.2.1 Allgemeiner Aufbau.- D 1.3.4.2.2 Setzdehnungsmesser.- D 1.3.4.2.3 Dehnungsmesser mit Meßböckchen.- D 1.3.4.2.4 Ritzdehnungsschreiber.- D 1.3.4.3 Dehnungsmesser mit mechanischer Übersetzung.- D 1.3.4.3.1 Allgemeines.- D 1.3.4.3.2 Dehnungsmesser zum Aufspannen.- D 1.3.4.3.3 Setzdehnungsmesser.- D 1.3.4.4 Dehnungsmesser mit mechanisch-optischer Übersetzung.- D 1.3.4.4.1 Allgemeiner Aufbau.- D 1.3.4.4.2 Dehnungsmesser mit Fernrohrablesung.- D 1.3.4.4.3 Dehnungsmesser mit Lichtzeigerablesung.- D 1.3.4.4.4 Autokollimationsdehnungsmesser.- D 1.3.4.5 Temperatureinflüsse und deren Kompensation.- D 1.3.5 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 1.3.6 Zusammenfassende Beurteilung.- D 2 Optische Flächenverfahren.- D 2.1 Allgemeines und Überblick.- D 2.1.1 Formelzeichen.- D 2.1.2 Allgemeines.- D 2.1.3 Physik des Lichtes.- D 2.1.3.1 Grundlagen.- D 2.1.3.2 Wichtige Eigenschaften des Lichtes.- D 2.1.3.3 Definitionen und Begriffe.- D 2.1.4 Meßeinrichtungen.- D 2.1.5 Zusammenfassende Beschreibung.- D 2.2 Spannungsoptische Modellverfahren.- D 2.2.1 Formelzeichen.- D 2.2.2 Allgemeines.- D 2.2.3 Begriffe aus der Mechanik.- D 2.2.4 Spannungsoptische Grundlagen.- D 2.2.4.1 Isochromaten und Isoklinen.- D 2.2.4.2 Wirkung von Scheiben mit definierter Doppelbrechung.- D 2.2.4.3 Modell im zirkular polarisierten Licht.- D 2.2.4.4 Bedeutung der Interferenzlinien beim Streulichtverfahren.- D 2.2.4.5 Physikalische Grundlagen des Fixierens von Spannungen und Deformationen.- D 2.2.4.6 Methoden zur Bestimmung von Bruchteilen der Isochromatenordnung.- D 2.2.4.7 Schiefe Durchstrahlung.- D 2 2 4 8 Immersionsflüssigkeiten.- D 2.2.5 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 2.2.5.1 Geräte.- D 2.2.5.2 Modellmaterial.- D 2.2.5.3 Modellherstellung und Zerlegen in Schnitte.- D 2.2.5.4 Auswertung.- D 2.2.6 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 2.3 Spannungsoptisches Oberflächenschichtverfahren.- D 2.3.1 Formelzeichen.- D 2.3.2 Allgemeines.- D 2.3.3 Physikalisches Prinzip.- D 2.3.3.1 Übertragung der Bauteildehnungen.- D 2.3.3.2 Trennung der Hauptdehnungen voneinander.- D 2.3.3.2.1 Zur Verfahrensauswahl.- D 2.3.3.2.2 Schiefe Durchstrahlung der Meßschicht.- D 2.3.3.2.3 Streifenschichten.- D 2.3.3.2.4 Kombinierte Verfahren.- D 2.3.3.2.5 Bohrlochverfahren.- D 2.3.3.3 Verfahrensbedingte Einflüsse auf das Meßergebnis.- D 2.3.3.3.1 Versteifungs- und Dickeneffekt.- D 2.3.3.3.2 Differenz der Querdehnungszahlen.- D 2.3.3.3.3 Temperatureinfluß.- D 2.3.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 2.3.4.1 Arbeits- und Prüfliste.- D 2.3.4.2 Schichtmaterial und Schichtherstellung.- D 2.3.4.3 Applikation und Versuchsplanung.- D 2.3.4.4 Kalibrierung der Meßschicht.- D 2.3.4.5 Messung der Schichtdicke.- D 2.3.4.6 Beobachtungs- und Meßeinrichtungen.- D 2.3.4.6.1 Grundbauarten.- D 2.3.4.6.2 Beleuchtungs- und Registriereinrichtungen.- D 2.3.5 Kennzeichnende Anwendungen.- D 2.3.5.1 Statisch belastete „äußere“ Meßflächen.- D 2.3.5.2 Dynamisch belastete „äußere“ Meßflächen.- D 2.3.5.3 „Innere“ Meßflächen.- D 2.3.5.4 Eigenspannungsanalyse.- D 2.3.6 Zusammenfassende Beurteilung.- D 2.4 Rasterverfahren.- D 2.4.1 Formelzeichen.- D 2.4.2 Allgemeines.- D 2.4.3 Physikalisches Prinzip.- D 2.4.3.1 Der Rastereffekt.- D 2.4.3.2 Intensitätsverteilungen.- D 2.4.4 Rasterverfahren und ihre Möglichkeiten.- D 2.4.4.1 Oberflächenrasterprinzip.- D 2.4.4.1.1 Verschiebungsmessung.- D 2.4.4.1.2 Dehnungsmessung.- D 2.4.4.2 Projektions- und Schattenrasterprinzip (Konturmessung).- D 2.4.4.3 Reflexionsrasterprinzip.- D 2.4.4.3.1 Neigungsmessung.- D 2.4.4.3.2 Krümmungsmessung.- D 2.4.5 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 2.4.5.1 Aufbau rastertechnischer Meßeinrichtungen.- D 2.4.5.2 Raster.- D 2.4.5.3 Lichtquellen.- D 2.4.5.4 Sonstige gerätetechnische Aspekte.- D 2.4.6 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 2.4.7 Zusammenfassende Beurteilung.- D 2.5 Moiréverfahren.- D 2.5.1 Formelzeichen.- D 2.5.2 Allgemeines.- D 2.5.3 Physikalisches Prinzip.- D 2.5.3.1 Der Moiréeffekt.- D 2.5.3.2 Intensitätsverteilungen.- D 2.5.3.3 Geometrische Beziehungen zwischen Rasterlinien und Moiréstreifen.- D 2.5.4 Moiréverfahren und ihre Möglichkeiten.- D 2.5.4.1 Oberflächenmoiréprinzip.- D 2.5.4.1.1 Verschiebungsmessung.- D 2.5.4.1.2 Dehnungsmessung.- D 2.5.4.2 Projektions- und Schattenmoiréprinzip (Konturmessung).- D 2.5.4.3 Reflexionsmoiréprinzip.- D 2.5.4.3.1 Neigungsmessung.- D 2.5.4.3.2 Krümmungsmessung.- D 2.5.5 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 2.5.6 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 2.5.7 Zusammenfassende Beurteilung.- D 2.6 Auflichtholographie.- D 2.6.1 Formelzeichen.- D 2.6.2 Allgemeines.- D 2.6.3 Physikalisches Prinzip.- D 2.6.3.1 Grundsätzliche Wirkungsweise.- D 2.6.3.2 Grundsätzliches zur Auswertung.- D 2.6.3.3 Holographische Verfahren.- D 2.6.3.3.1 Doppelbelichtungsverfahren.- D 2.6.3.3.2 Time-Average-Verfahren.- D 2.6.3.3.3 Real-Time-Verfahren.- D 2.6.3.3.4 Spiegelnde Oberflächen.- D 2.6.3.3.5 Stufenhologramm.- D 2.6.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 2.6.4.1 Einrichtung zur Hologrammaufnahme.- D 2.6.4.2 Einrichtung und Rekonstruktion.- D 2.6.4.3 Vorbereitung des Prüfobjekts, Modellherstellung.- D 2.6.5 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 2.6.5.1 Statische Verschiebungen.- D 2.6.5.2 Schwingende Verschiebungen.- D 2.6.6 Zusammenfassende Beurteilung.- D 2.7 Durchlichtholographie.- D 2.7.1 Formelzeichen.- D 2.7.2 Allgemeines.- D 2.7.3 Physikalisches Prinzip.- D 2.7.3.1 Grundbeziehungen der Holographie.- D 2.7.3.2 Holographische Spannungsoptik.- D 2.7.3.3 Holographisch-interferometrische Spannungsoptik.- D 2.7.3.3.1 Doppelbelichtungsverfahren.- D 2.7.3.3.2 Bestimmung der Hauptspannungen in ausgezeichneten Richtungen (1-Modell-Verfahren).- D 2.7.3.3.3 Bestimmung der Interferenzlinien nullter Ordnung.- D 2.7.3.3.4 Weitere Verfahren.- D 2.7.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 2.7.5 Zusammenfassende Beurteilung.- D 2.8 Speckle-Verfahren.- D 2.8.1 Formelzeichen.- D 2.8.2 Allgemeines.- D 2.8.3 Physikalisches Prinzip.- D 2.8.3.1 Der Speckle-Effekt.- D 2.8.3.2 Theoretische Grundlagen.- D 2.8.3.2.1 Kreuzkorrelation der Intensitätsfunktionen.- D 2.8.3.2.2 Speckle-Verschiebung.- D 2.8.3.2.3 Youngsche Interferenzstreifen.- D 2.8.3.2.4 Verschiebungsmessung.- D 2.8.3.2.5 Specklegrammauswertung.- D 2.8.3.2.6 Darstellung von Dehnungen und Spannungen.- D 2.8.4 Speckle-Aufnahmeverfahren.- D 2.8.4.1 Zweistrahlverfahren (Speckle-Interferometrie).- D 2.8.4.2 Einstrahlverfahren (Speckle-Photographie).- D 2.8.4.3 Doppel- und Multiaperturverfahren (Speckle-Photographie nach Duffy).- D 2.8.4.4 Speckle-Shearing-Verfahren (Interferometrie).- D 2.8.4.5 Elektronische Verfahren.- D 2.8.5 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 2.8.5.1 Speckle-Aufnahmeanordnung.- D 2.8.5.2 Mechanisch-optischer Aufbau zur Specklegrammauswertung.- D 2.8.5.3 Rechnersystem.- D 2.8.5.4 Experimentelle Hilfsmittel.- D 2.8.6 Anwendungsbeispiele.- D 2.8.7 Zusammenfassende Beurteilung.- D 2.9 Schattenoptisches Kaustikverfahren.- D 2.9.1 Formelzeichen.- D 2.9.2 Allgemeines.- D 2.9.3 Physikalisches Prinzip.- D 2.9.3.1 Modellbetrachtungen zur schattenoptischen Abbildung.- D 2.9.3.2 Kaustiken infolge von Spannungskonzentrationen.- D 2.9.3.3 Quantitative Beschreibung.- D 2.9.3.4 Abbildungsgleichungen und Kaustiken für typische Beispiele.- D 2.9.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 2.9.4.1 Beleuchtung.- D 2.9.4.2 Registrierung der Schattenbilder.- D 2.9.4.3 Maßstabsfaktor bei nichtparallelem Strahlengang.- D 2.9.4.4 Praktische Hinweise.- D 2.9.4.5 Modellmaterialien und Herstellung der Proben.- D 2.9.4.6 Einfluß plastischer Effekte.- D 2.9.4.7 Einfluß des Spannungszustands.- D 2.9.5 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 2.9.6 Zusammenfassende Beurteilung.- D 2.10 Photogrammetrie.- D 2.10.1 Zusammenstellung der Formelzeichen.- D 2.10.2 Allgemeines.- D 2.10.3 Physikalisches Prinzip.- D 2.10.3.1 Das photogrammetrische Strahlenbündel (Zentralprojektion).- D 2.10.3.2 Abweichungen vom mathematischen Modell der Zentralprojektion.- D 2.10.3.3 Objektrekonstruktion durch Bündeltriangulation.- D 2.10.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 2.10.4.1 Kalibrierung der Aufnahmekammer.- D 2.10.4.2 Meßkammer, Nicht-Meßkammer, Teil-Meßkammer.- D 2.10.4.3 Aufnahmeanordnung.- D 2.10.4.4 Photogrammetrische Auswertegeräte.- D 2.10.4.5 Genauigkeit der photogrammetrischen Objektkonstruktion.- D 2.10.5 Anwendungsbeispiel.- D 2.10.6 Zusammenfassende Beurteilung.- D 3 Optische Einzelstellenverfahren.- D 3.1 Allgemeines.- D 3.2 Interferenzoptische Verfahren.- D 3.2.1 Meßprinzip.- D 3.2.2 Beugung an einem Gitter.- D 3.2.3 Beugung an Unregelmäßigkeiten (Speckle).- D 3.2.4 Beugung an einem Punktpaar.- D 3.3 Geometrisch-optische Verfahren.- D 3.3.1 Meßprinzip.- D 3.3.2 Verfolgung von Schwarzweißkanten.- D 3.3.3 Verfolgung gesteuerter Punktlichtquellen.- D 3.3.4 Verfolgung von Gittern.- D 3.3.5 Verfolgung beliebiger Muster mit TV-Kameras.- D 4 Röntgenographisches Verfahren.- D 4.1 Formelzeichen.- D 4.2 Allgemeines.- D 4.2.1 Einleitende Bemerkungen.- D 4.2.2 Festlegungen zu den verwendeten Eigenspannungsbegriffen.- D 4.3 Physikalisches Prinzip.- D 4.3.1 Erzeugung von Röntgenstrahlen.- D 4.3.2 Wechselwirkung zwischen Röntgenstrahlung und kristallinen Festkörpern.- D 4.3.3 Ermittlung von Gitterdehnungen.- D 4.3.4 Elastizitätstheoretische Gesichtspunkte.- D 4.3.5 Die Grundgleichungen der röntgenographischen Spannungsermittlung.- D 4.3.6 Ermittlung von Mikroeigenspannungen.- D 4.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 4.4.1 Meßeinrichtungen.- D 4.4.2 Hinweise zur zweckmäßigen Durchführung röntgenographischer Eigenspannungsmessungen.- D 4.5 Röntgenographische Elastizitätskonstanten (REK).- D 4.6 Einfluß von Gradienten und Texturen.- D 4.7 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 4.8 Zusammenfassende Beurteilung.- D 5 Fluidische Verfahren.- D 5.1 Formelzeichen.- D 5.2 Übersicht.- D 5.3 Fluidische Dehnungsaufnehmer.- D 5.3.1 Allgemeines.- D 5.3.2 Physikalisches Prinzip.- D 5.3.3 Dehnungsaufnehmer mit Meßdüsen.- D 5.3.3.1 Übersicht.- D 5.3.3.2 Dehnungsaufnehmer mit Meßspitzen.- D 5.3.3.3 Dehnungsaufnehmer mit Meßböckchen.- D 5.3.3.4 Dehnungsaufnehmer für das Innere.- D 5.3.3.5 Brückenschaltungen für Aufnehmer mit kritisch durchströmten Meßdüsen.- D 5.3.4 Dehnungsaufnehmer mit Laminarwiderstand.- D 5.3.5 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 5.3.6 Zusammenfassende Beurteilung.- D 5.4 Fluidische Spannungsaufnehmer.- D 5.4.1 Allgemeines.- D 5.4.2 Physikalisches Prinzip.- D 5.4.3 Meßeinrichtung und ihre Handhabung.- D 5.4.4 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 5.4.5 Zusammenfassende Beurteilung.- D 6 Elektrische Verfahren.- D 6.1 Einleitung.- D 6.1.1 Übersicht.- D 6.1.2 Physikalisches Prinzip.- D 6.1.3 Zusammenfassende Beurteilung.- D 6.2 Kontakt- und Potentiometeraufnehmer.- D 6.2.1 Allgemeines.- D 6.2.2 Physikalisches Prinzip.- D 6.2.3 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 6.2.4 Zusammenfassende Beurteilung.- D 6.3 Dehnungsmeßstreifen mit metallischem Meßgitter.- D 6.3.1 Formelzeichen.- D 6.3.2 Allgemeines.- D 6.3.3 Physikalisches Prinzip.- D 6.3.3.1 Piezoresistiver Effekt.- D 6.3.3.2 Dehnungsübertragung.- D 6.3.3.3 Dehnungsmeßstreifen als Meßelement.- D 6.3.4 Technische Ausführungen und ihre Handhabung.- D 6.3.4.1 Dehnungsmeßstreifen für mittlere Temperaturen.- D 6.3.4.1.1 Aufbau.- D 6.3.4.1.2 Applikation.- D 6.3.4.1.3 Eigenschaften.- D 6.3.4.2 Dehnungsmeßstreifen für höhere Temperaturen.- D 6.3.4.2.1 Freigitter-DehnungsmeBstreifen.- D 6.3.4.2.2 Gekapselte DehnungsmeBstreifen.- D 6.3.5 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 6.3.6 Zusammenfassende Beurteilung.- D 6.4 Dehnungsmeßstreifen mit Halbleitermeßgitter.- D 6.4.1 Allgemeines.- D 6.4.2 Physikalisches Prinzip.- D 6.4.3 Praktische Ausführungen und ihre Handhabung.- D 6.4.4 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 6.4.5 Zusammenfassende Beurteilung.- D 6.5 Ermüdungsmeßstreifen.- D 6.5.1 Allgemeines.- D 6.5.2 Physikalisches Prinzip.- D 6.5.3 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 6.5.4 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 6.5.5 Zusammenfassende Beurteilung.- D 6.6 Rißlängenmeßstreifen.- D 6.6.1 Allgemeines.- D 6.6.2 Physikalisches Prinzip.- D 6.6.3 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 6.6.4 Zusammenfassende Beurteilung.- D 6.7 Spannungs- und Dehnungsaufnehmer mit Dehnungsmeßstreifen.- D 6.7.1 Formelzeichen.- D 6.7.2 Allgemeines.- D 6.7.3 Physikalisches Prinzip.- D 6.7.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 6.7.4.1 Spannungsaufnehmer.- D 6.7.4.2 Dehnungsaufnehmer für die Oberfläche von Bauteilen.- D 6.7.4.3 Dehnungsaufnehmer für das Innere von Bauteilen.- D 6.7.4.4 Rißaufweitungsaufnehmer.- D 6.7.5 Zusammenfassende Beurteilung.- D 6.8 Dehnungsaufnehmer mit Feldplatten.- D 6.8.1 Allgemeines.- D 6.8.2 Physikalisches Prinzip.- D 6.8.3 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 6.8.4 Zusammenfassende Beurteilung.- D 6.9 Induktive Dehnungsaufnehmer.- D 6.9.1 Formelzeichen.- D 6.9.2 Allgemeines.- D 6.9.3 Physikalisches Prinzip.- D 6.9.3.1 Allgemeines.- D 6.9.3.2 Aufnehmer mit veränderlichem Luftspalt.- D 6.9.3.3 Aufnehmer mit Tauchanker.- D 6.9.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 6.9.5 Zusammenfassende Beurteilung.- D 6.10 Transformatoraufnehmer.- D 6.10.1 Formelzeichen.- D 6.10.2 Allgemeines.- D 6.10.3 Physikalisches Prinzip.- D 6.10.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 6.11 Kapazitive Aufnehmer.- D 6.11.1 Formelzeichen.- D 6.11.2 Allgemeines.- D 6.11.3 Physikalisches Prinzip.- D 6.11.3.1 Grundlagen.- D 6.11.3.2 Aufnehmer mit veränderlichem Elektrodenabstand.- D 6.11.3.3 Aufnehmer mit veränderlicher Elektrodenfläche.- D 6.11.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 6.11.4.1 Aufnehmer mit veränderlichem Elektrodenabstand.- D 6.11.4.2 Aufnehmer mit veränderlicher Elektrodenfläche.- D 6.11.4.3 Meßkabel und Anpasser.- D 6.11.5 Zusammenfassende Beurteilung.- D 6.12 Piezoelektrische Aufnehmer.- D 6.12.1 Formelzeichen.- D 6.12.2 Allgemeines.- D 6.12.3 Physikalisches Prinzip.- D 6.12.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 6.12.4.1 Piezoelektrische Werkstoffe.- D 6.12.4.2 Aufnehmer.- D 6.12.4.3 Anpasser.- D 6.12.5 Zusammenfassende Beurteilung.- D 6.13 Vibrationsaufnehmer mit schwingender Saite.- D 6.13.1 Formelzeichen.- D 6.13.2 Allgemeines.- D 6.13.3 Physikalisches Prinzip.- D 6.13.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 6.13.4.1 Spannungsaufnehmer.- D 6.13.4.2 Dehnungsaufnehmer.- D 6.13.4.3 Meßgeräte.- D 6.13.5 Zusammenfassende Beurteilung.- D 7 Sonstige Verfahren.- D 7.1 Spannungsmessung mit Folien.- D 7.1.1 Allgemeines.- D 7.1.2 Physikalisches Prinzip.- D 7.1.2.1 Optische Verfahren.- D 7.1.2.2 Elektrische Verfahren.- D 7.1.3 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 7.1.3.1 Subjektive Beurteilung.- D 7.1.3.2 Druckzuordnung mittels Farbtabelle und Kalibrierstreifen.- D 7.1.3.3 Äquidensitenverfahren.- D 7.1.3.4 Messung mit Punktlichtdensitometern.- D 7.1.3.5 Messung mit Bildanalysesystemen.- D 7.1.3.5.1 Erforderlicher Systemaufbau.- D 7.1.3.5.2 Bildbeleuchtung und Bildkorrektur.- D 7.1.3.5.3 Handhabung.- D 7.1.4 Kennzeichnende Anwendungen.- D 7.1.4.1 Verspannte Kontaktflächen.- D 7.1.4.2 Unverspannte Kontaktflächen.- D 7.1.5 Zusammenfassende Beurteilung.- D 7.2 Spannungsmessung mit Ultraschall.- D 7.2.1 Formelzeichen.- D 7.2.2 Allgemeines.- D 7.2.3 Physikalisches Prinzip.- D 7.2.3.1 Spannungsmessung.- D 7.2.3.1.1 Einachsiger Spannungszustand.- D 7.2.3.1.2 Mehrachsige Spannungszustände.- D 7.2.3.1.3 Oberflächenspannungen.- D 7.2.3.2 Bestimmung der Hauptspannungsrichtungen.- D 7.2.3.3 Bestimmung der elastischen Konstanten.- D 7.2.3.4 Trennung von Textur- bzw. Gefüge- und Spannungseffekten durch Dispersionsmessung.- D 7.2.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 7.2.4.1 Meßplatz.- D 7.2.4.2 Ultraschallprüfköpfe.- D 7.2.4.3 Ultraschalltomographie.- D 7.2.5 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele.- D 7.2.5.1 Schweißeigenspannungen.- D 7.2.5.2 Eigenspannungen in der Umgebung eines Ermüdungsrisses.- D 7.2.6 Zusammenfassende Beurteilung.- D 7.3 Spannungsmessung mit magnetischen Effekten.- D 7.3.1 Formelzeichen.- D 7.3.2 Allgemeines.- D 7.3.3 Physikalisches Prinzip.- D 7.3.3.1 Grundlagen.- D 7.3.3.2 Meßgrößen — Informationsinhalte.- D 7.3.3.2.1 Magnetisches Barkhausen-Rauschen M (H).- D 7.3.3.2.2 Akustisches Barkhausen-Rauschen A (H).- D 7.3.3.2.3 Überlagerungspermeabilität ?? (H).- D 7.3.3.2.4 Dynamische Magnetostriktion.- D 7.3.3.3 Trennung von Gefüge- und Spannungseinflüssen.- D 7.3.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 7.3.5 Kennzeichnende Anwendungsbeispiele und allgemeine Vorgehensweise.- D 7.3.6 Zusammenfassende Beurteilung.- D 7.4 Thermoelastische Spannungsmessung.- D 7.4.1 Formelzeichen.- D 7.4.2 Allgemeines.- D 7.4.3 Physikalisches Prinzip.- D 7.4.4 Meßeinrichtungen und ihre Handhabung.- D 7.4.4.1 Funktion.- D 7.4.4.2 Darstellung und Speicherung der Resultate.- D 7.4.4.3 Vorbereiten der Probenoberfläche und Kalibrieren der Meßeinrichtung.- D 7.4.4.4 Meßeinrichtung.- D 7.4.5 Anwendungsbeispiele.- D 7.4.5.1 Ermüdung eines Schweißpunktes.- D 7.4.5.2 Vernietung von Hautplatte und Versteifungsrippen.- D 7.4.5.3 Hauptausführung einer großen Knotenverbindung für ein Off-shore-Gerüst.- D 7.4.5.4 Modell eines Untergestells für Schiffsradarantennen.- D 7.4.6 Zusammenfassende Beurteilung.- E Hilfsverfahren und Hilfsmittel.- E 1 Messen an sich bewegenden Meßobjekten.- E 1.1 Allgemeines.- E 1.2 Wirkungsweise der wichtigsten Meßverfahren.- E 1.2.1 Bewegte Meßeinrichtung.- E 1.2.2 Teilweise bewegte Meßeinrichtung mit bewegtem Speicher und ortsfestem Ausgeber.- E 1.2.3 Teilweise bewegte Meßeinrichtung mit feststehendem Speicher bzw. Ausgeber.- E 1.3 Technisch wichtige Meßeinrichtungen.- E 1.3.1 Allgemeine Hinweise.- E 1.3.2 Teilweise bewegte Meßeinrichtungen mit bewegtem Speicher und ortsfestem Ausgeber.- E 1.3.3 Teilweise bewegte Meßeinrichtungen mit ortsfestem Speicher bzw. Ausgeber und ortsgebundener Signalübertragung.- E 1.3.4 Teilweise bewegte Meßeinrichtungen mit ortsfestem Speicher bzw. Ausgeber und nichtortsgebundener Signalübertragung.- E 1.3.4.1 Signalübertragung mit niederfrequenten magnetischen Feldern.- E 1.3.4.2 Induktive Energieversorgung.- E 1.3.4.3 Magnetisch geschaltete Batterie.- E 1.3.4.4 Signalübertragung mit niederfrequenten elektrischen Feldern.- E 1.3.4.5 Signalübertragung mit hochfrequenten elektrischen oder magnetischen Feldern.- E 1.3.4.6 Übertragung mit Funkwellen.- E 1.3.4.7 Übertragung mit Infrarotlicht.- E 1.3.4.8 Übertragung mit Ultraschall.- E 1.3.4.9 Modulationsverfahren.- E 1.3.4.10 Multiplexverfahren.- E 1.3.4.11 Geräte.- E 2 Vielstellenmeßtechnik.- E 2.1 Formelzeichen.- E 2.2 Allgemeines.- E 2.3 Anschluß mehrerer einkanaliger Geräte an einen Rechner.- E 2.4 Vielstellenmeßgeräte für langsam veränderliche Meßgrößen.- E 2.4.1 Aufbau.- E 2.4.2 Schaltungsprinzipien.- E 2.4.3 Meßstellenumschalter.- E 2.4.4 Nullpunktunterdrückung.- E 2.5 Vielstellenmeßgeräte für schnell veränderliche Meßgrößen.- E 2.5.1 Aufbau.- E 2.5.2 Vielstellenmessung mit PCM-Magnetbandgerät.- E 2.5.3 Prozeßrechner mit schnellem Analogmultiplexer.- E 2.5.4 Vielkanaltransientrecorder.- E 3 Anpasser.- E 3.1 Formelzeichen.- E 3.2 Allgemeines.- E 3.3 Zwischenschaltungen.- E 3.3.1 Anschlußschaltungen für Vollbrücken.- E 3.3.2 Fünfleiter- und Sechsleitertechnik.- E 3.3.3 Anschlußschaltungen für Halbbrücken.- E 3.3.4 Anschlußschaltungen für Einzeldehnungsmeßstreifen.- E 3.3.4.1 Linearitäts- und Empfindlichkeitsmeßfehler bei Dehnungsmessungen mit Einzeldehnungsmeßstreifen.- E 3.3.5 Anschlußschaltungen für induktive, kapazitive und piezoelektrische Aufnehmer.- E 3.4 Meßverstärker.- E 3.4.1 Meßverstärkerprinzipien.- E 3.4.2 Grenzen der Auflösung in der DMS-Meßtechnik.- E 3.4.3 Meßverstärker — Schaltungsdetails.- E 3.4.3.1 Verstärkerprinzipschaltungen.- E 3.4.3.2 Brückenspeisespannungserzeugung.- E 3.4.3.3 Schaltungen zur Kennlinienlinearisierung.- E 3.4.3.4 Phasenabhängige Gleichrichtung.- E 3.5 Analog-Digital-Umsetzer.- E 3.6 Meßketten mit digitaler Signalverarbeitung.- E 4 Ausgeber.- E 4.1 Allgemeines.- E 4.2 Anzeigegeräte.- E 4.2.1 Analoge Anzeigegeräte.- E 4.2.1.1 Geräte mit Kreisbogenskale.- E 4.2.1.2 Geräte mit gerader Skale.- E 4.2.1.3 Oszilloskope.- E 4.2.2 Digitale Anzeigegeräte.- E 4.2.2.1 Anzeige von Einzelzeichen.- E 4.2.2.2 Bildschirmanzeige.- E 4.3 Registriergeräte.- E 4.3.1 Kurvenzeichnende Registriergeräte.- E 4.3.2 Drucker.- E 4.3.3 Magnetbandgeräte.- E 5 Digitale Bildverarbeitung.- E 5.1 Allgemeines.- E 5.2 Prinzip der digitalen Bildverarbeitung.- E 5.3 Methoden der digitalen Bildverarbeitung.- E 5.3.1 Bildaufbereitung.- E 5.3.2 Bildsegmentierung.- E 5.3.3 Bildbeschreibung, Merkmalsextraktion.- E 5.3.4 Bildauswertung, Objektklassifizierung.- E 5.4 Geräte.- E 5.4.1 Bildgeber.- E 5.4.2 Digitaler Bildspeicher.- E 5.4.3 Datenverarbeitung.- E 5.4.3.1 Hardware.- E 5.4.3.2 Software.- E 5.4.4 Ausgabe.- E 5.4.5 Bedienung.- E 5.5 Anwendungsbeispiele der digitalen Bildverarbeitung in der experimentellen Spannungsanalyse.- E 5.5.1 Moiréverfahren.- E 5.5.2 Speckle-Verfahren.- E 5.5.3 Spannungsoptisches Modellverfahren.- E 5.5.4 Auflichtholographie.- E 6 Versuchstechnik und Meßwertverarbeitung.- E 6.1 Allgemeines.- E 6.2 Versuchsort.- E 6.2.1 Labor.- E 6.2.2 Halle.- E 6.2.3 Meßwagen.- E 6.2.4 Freigelände.- E 6.2.5 Betriebsort.- E 6.2.6 Umweltsimulation, Klimakammern.- E 6.3 Erzeugen von Belastungs- und Umgebungsbedingungen.- E 6.3.1 Einspannen der Prüflinge.- E 6.3.2 Lagerung der Teststruktur.- E 6.3.3 Lasteinleitungen.- E 6.3.3.1 Beeinflussung durch Lasteinleitungen.- E 6.3.3.2 Typische Lasteinleitungen.- E 6.3.3.3 Lasteinleitungssysteme.- E 6.3.4 Erzeugen der Belastungen.- E 6.3.4.1 Erzeugen von Kraftgrößen (Kräfte, Momente, Drücke).- E 6.3.4.2 Erzeugen von Bewegungsgrößen (Wege, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, Winkel usw).- E 6.3.4.3 Erzeugen sonstiger Größen.- E 6.3.5 Versuchssteuerung.- E 6.3.6 Sicherheitsgesichtspunkte.- E 6.4 Messen von Belastungen und Umweltbedingungen.- E 6.5 Auswerten der Meßdaten.- E 6.5.1 Allgemeines.- E 6.5.2 Auswerten von Messungen mit größeren Datenmengen.- E 6.6 Integriertes Versuchssystem; Strategien der experimentellen Spannungsanalyse.- E 6.6.1 Zusammenschalten der Geräte und Anlagen.- E 6.6.2 Vereinigung der Meßdatenerfassung, Auswertung und Versuchssteuerung.- E 6.6.3 Festlegen der Meßstellen, Strategie der experimentellen Spannungsanalyse.- E 6.6.4 Belastungsfolgen, Erfassungszeiträume.- E 7 Kalibrieren von Spannungs- und Dehnungsmeßeinrichtungen.- E 7.1 Allgemeines.- E 7.2 Kalibrieren von Spannungsmeßeinrichtungen.- E 7.3 Kalibrieren von Dehnungsmeßeinrichtungen.- E 7.3.1 Kalibrieren mit Wegen.- E 7.3.1.1 Prinzip.- E 7.3.1.2 Statisches Kalibrieren.- E 7.3.1.3 Dynamisches Kalibrieren.- E 7.3.2 Kalibrieren mit Dehnungen.- E 7.3.2.1 Prinzip.- E 7.3.2.2 Kalibrieren mit Vorgabe der Kraft.- E 7.3.2.2.1 Statisches Kalibrieren.- E 7.3.2.2.2 Dynamisches Kalibrieren.- E 7.3.2.3 Kalibrieren mit Vorgabe der Auslenkung.- E 7.3.2.3.1 Statisches Kalibrieren.- E 7.3.2.3.2 Dynamisches Kalibrieren.- F Werkstoffe, Bauteile und Konstruktionen unter Spannungen und Verformungen.- F 1 Verhalten von Werkstoffen, Bauteilen und Konstruktionen.- F 1.1 Formelzeichen.- F 1.2 Allgemeines.- F 1.3 Mechanische Kenngrößen der Werkstoffe.- F 1.4 Versagen von Bauteilen und Konstruktionen.- F 1.4.1 Werkstoffbedingtes Versagen.- F 1.4.2 Stabilitätsbedingtes Versagen.- F 1.4.3 Verformungsbedingtes Versagen.- F 1.5 Eigenschaften von Werkstoffen.- F 1.5.1 Mechanische Eigenschaften von Metallen.- F 1.5.2 Mechanische Eigenschaften von mineralischen Stoffen.- F 1.5.3 Mechanische Eigenschaften von organischen Stoffen.- F 1.5.4 Mechanische Eigenschaften von Verbundstoffen.- F 2 Beispiele für die Beurteilung von Bauteilen und Konstruktionen aus Stahl.- F 2.1 Formelzeichen.- F 2.2 Grundsätzlicher Aufbau von Bauteilfließkurven.- F 2.3 Fließverhalten spezieller Proben.- F 2.4 Fließverhalten von Bauteilen.- F 2.5 Bewertung von Spannungen.- F 2.6 Betriebsverhalten von Bauteilen.- F 2.7 Zusammenfassende Beurteilung.- G Schrifttum.- H Sachwortverzeichnis.

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