Belastungsmonitoring an Faserverbundwerkstoffen mittels hochempflindlicher Magnetfeldmessungen an eingelagerten Stahlfasern

• Applicant: Dr. Thomas Schurig
• Subject Area: Glass, Ceramics and Derived Composites
• Term: from 2005 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5455454

Ein neuartiges Sensor- und Messtechnikkonzept soll entwickelt und an C-Faserverbundwerkstoffen mit Polymermatrix erprobt werden. Die bei einigen Stahlsorten durch martensitische Umwandlungen induzierbaren dehnungsabhängigen lokalen magnetischen Momente dienen als experimentelles Maß zur Ermittlung der Stärke des lokalen Dehnungszustandes. Ein solches drahtförmiges Sensormaterial mit hinreichend starker Ankopplung an die Matrix wirkt als nichtflüchtiger Informationsträger (Strain Memory Effekt). Messtechnisch sind Methoden zur präzisen Erfassung der spannungsinduzierten Magnetisierung zu optimieren und Nutzsignale von Fremdsignalen zu trennen. Grundaufgabe ist es, in Drahtform gebrachte Sensoren, abhängig vom Legierungs- und Verarbeitungszustand, in Kalibrierexperimenten magnetisch-mechanisch für den späteren Messeinsatz in realen Verbunden zu charakterisieren. Die SQUID-Technologie bietet die höchste Messempfindlichkeit. Die Messbedingungen haben geometrische Raumforderungen an die Gestaltung und Anordnung der Sensoren zur Folge. Der Eignungsnachweis des Sensor- und Messkonzeptes für ein Belastungsmonitoring an praxisrelevanten C-faserverstärkten Demonstratoren ist Vorhabensziel. Die Früherkennung von Bauteilversagen und rechtzeitige Einleitung von Gegenmaßnahmen wird so möglich.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Bernhard Wielage