Anwendung eines optischen Einzelstellenmessverfahrens zur Untersuchung bruchmechanischer Kenngrössen und des dehnungsabhängigen Festigkeitsverhaltens von Holz

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Karl Rautenstrauch
• Subject Area: Structural Engineering, Building Informatics and Construction Operation
• Term: from 2000 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5208898

Im Hinblick auf neuere Tendenzen der Entwicklung von Bildauswerteverfahren bei der berührungslosen optischen Messung ist die Anwendung dieser Meßtechnik zur strukturmechanischen Analyse von Bauteilen mit komplexen Materialverhalten, wie es gerade bei Holz vorliegt, angezeigt. Die Möglichkeiten, welche die Methode der Koordinatenbestimmung diskreter Merkmale durch opto-elektronische Meßsysteme bietet, lassen eine Erhöhung von Meßdatendichte und -genauigkeit, und somit eine genauere Erfassung der Beanspruchung von Bauteilen erwarten. Überdies wird die Realisierung von Messungen bei problematischen Teilfeldern und Randbedingungen bei einer gleichzeitigen Optimierung der Meßdatenerfassung möglich. Gegenstand der Untersuchungen ist die Anwendung eines Verfahrens zur Erfassung der Beanspruchung in Bereichen hoher Spannungsgradienten bei Bauteilen aus Voll- und Brettschichtholz. Ausgehend von einem Präzisionsbildaufnahmesystem auf der Basis einer digitalen CCD-Matrixkamera mit nachfolgender Bildverarbeitungssoftware sollen Verrückungen ermittelt werden, wonach eine Evaluation des Beanspruchungszustandes derselben ermöglicht wird. Im vorgestellten Verfahren werden die Verrückungen von Körperpunkten durch ein optisches Verfahren ermittelt, wonach Dehnungen als vom Weg abgeleitete Größen örtlich ermittelt werden (Teilziel 2) oder Verrückungsdifferenzen als Randbedingungen in ein numerisches Modell (Teilziel 3) eingeführt werden. Auf Grundlage der ermittelten Dehnungen sind Bauteilanalysen nach geeigneten Versagenskriterien durchzuführen. Durch den Wegfall maßgeblicher Idealisierungen im Rechenmodell ist prinzipiell eine realitätsnähere Evaluierung von Beanspruchungen zu erwarten.

• DFG Programme: Research Grants