Anwendung der SEA zur Untersuchung von Spannbetonbauteilen (D898)
Allgemeine Angaben:
- Diplomarbeit Nr. D898
- Bearbeiter: Max Käding
- Verantwortl. Hochschullehrer: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach
- Betreuer: Gregor Schacht, Guido Bolle (HS Wismar)
- Tag der Verteidigung: 27/05/2014
Zusammenfassung
Gegenstand dieser Arbeit war die Anwendung der Schallemissionsanalyse an Spannbetonbauteilen. Hierzu wurde der Stand der Forschung mit besonderem Hinblick auf parameterbasierte Analyseverfahren zusammengetragen. Es wurden Versuche an einer Spannbetonschwelle des Typs B70 und einem etwa 4 m langen Spannbetonträger durchgeführt. Mit Hilfe von Bleistiftminenbrüchen (Hsu-Nielson-Quelle) und einem Schmidt-Hammer wurden von außen künstliche Signale in die Bauteile eingetragen und diese hinsichtlich Lokalisierung und Dämpfungsverhalten untersucht. Die Aufzeichnung der Signale erfolgte durch standardisierte Messtechnik der Firma Physical Acoustic. An der Spannbetonschwelle wurden die Unterschiede in der Signalaufzeichnung zweier unterschiedlicher Sensortypen mit Resonanzfrequenzen um 55 beziehungsweise 150 kHz untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die sensortypische Übertragungsfunktion eine große Auswirkung auf Schallemissionsparameter und das Dämpfungsverhalten hat. An dem Spannbetonträger wurde nur der hochfrequente Sensor eingesetzt. Für die Dämpfung konnte eine exponentielle Funktion der absoluten Energie in Abhängigkeit vom Abstand zum Signalursprung angenähert werden. Als Bewertungskriterium wird die Signalenergie empfohlen. Die Auswertung der Lokalisierungskoordinaten hat gezeigt, dass auf Grundlage von Laufzeitdifferenzen und eines schwellwertorientierten Pickingalgorithmus (Bestimmung der Ankunftszeit) die Lage der Rissspitzen als Quellorte der Signale sehr genau bestimmt werden können. Die durchschnittliche Abweichung betrug etwa 1,3 % bezogen auf die Trägerlänge. In einem 4-Punkt-Biegeversuch an einem Spannbetonträger wurden Neigungssensor-, Wegaufnehmer- und Schallemissionsdaten ausgewertet. Mit Hilfe der Darstellung von Schallemissionsparametern in Korrelationsdiagrammen, Intensitäts- und Amplitudenverteilungsanalysen kann die Bewertung der herkömmlichen Messwerte unterstützt werden und zu einem besseren Verständnis der ablaufenden Prozesse beitragen.