Lehrinhalte:

Schwingungsmessung
• Einführung in die benötigten Sensoren
• verschiedene Anregungsmechanismen
• Erfassung und Darstellung von Messsignalen (Eigenfrequenz, Masse, Steifigkeit und Dämpfung, Resonanz)

Experimentelle Ermittlung von Materialkennwerten
• Verzerrungsmessung mit Sensoren und optisch (DIC)

Es werden Messungen des Bewegungsverhaltens kleinmaßstäblicher Bauwerksmodelle (lineare, diskrete Ein- und Mehrfreiheitsgradsysteme) durchgeführt. Gemessen werden physikalische Größen (Dehnungen, Kräfte, … ) an Bauwerksmodellen, die auf unterschiedliche Arten (z.B. harmonisch, durch Unwuchterregung, ...) zum Schwingen gebracht werden.
Die notwendigen Informationen über Sensoren, deren Bauprinzip, Wirkungsweise und die elektronische Aufbereitung sowie die Darstellung und Weiterverarbeitung gemessener Signale werden vermittelt. Die zur Aufbereitung und Visualisierung benötigten Messgeräte, deren Eigenschaften und Grenzen werden vorgestellt.

Eine zur Ermittlung von Materialkennwerten eingesetzte Zugprüfmaschine und deren Ansteuerung wird vorgestellt. Typische Probengeometrien zur Ermittlung von Materialkennwerten bei unterschiedlichen Belastungszuständen werden gezeigt. Bei praktischen Zugversuchen an Aluminiumzugproben werden Dehnmessstreifen verwendet, um die typischen Materialkennwerte (z.B. Elastizitätsmodul, Querdehnzahl, Fließgrenze) bei kleinen Deformationen zu ermitteln. Zur Messung großer Deformationen von thermoplastischen Polymeren wird ein optisches Messsystem, die digitale Bildkorrelation (DIC), verwendet und erklärt.

Zielsetzung:
Es sollen die Kenntnisse aus den Vorlesung Festigkeitslehre, Dynamik und Grundlagen der Baudynamik auf reale, baupraxisrelevante Strukturen angewendet werden. Dazu werden theoretisch berechnete und experimentell ermittelte Daten verglichen und die Ergebnisse interpretiert. Komplexere Phänomene (z.B. unterschiedliche Eigenformen) werden praktisch veranschaulicht.

Die experimentelle Ermittlung von Materialkennwerten hilft einerseits das Werkstoffverhalten bei unterschiedlicher Belastung besser zu verstehen. Andererseits sind sie eine wichtige Voraussetzung für die numerische Bauteilsimulation. Die im Praktikum experimentell gemessenen Materialkennwerte werden mit Literaturangaben verglichen und die Ergebnisse interpretiert.

Es wird Wert darauf gelegt, dass die Studierenden selbst Experimente durchführen.

Studienvoraussetzungen:
• Technische Mechanik
• Baudynamik (parallel zum Praktikum)