Laserextensometrie Lokale Dehnungsregelung - Versionsgeschichte

Loeffler-Kamann am 24. Oktober 2024 um 10:58 Uhr

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	Von dem [[Laserextensometrie#Laserextensometrie – Gerätesysteme\|Laserextensometer]] wird das jeweilige lokale Dehnungsmaximum unabhängig vom Ort des Auftretens gesucht und als Ist-Wert der Regelung benutzt. Obwohl makroskopisch keine Einschnürung zu beobachten ist, scheint das Dehnungsverhalten einem Kunststoff mit [[Streckspannung]] zu entsprechen. Ursache ist die Begrenzung der Dehnrate im Bereich der Reflektoren, welche die [[Kriechen Kunststoffe\|Kriech-]] und [[Relaxation Kunststoffe\|Relaxationsbedingungen]] im Versuch optimiert und quasi den mittleren Prüfkörperbereich aus dem Querschnitt herauszieht. Dies ist auch anhand der deutlich verlängerten Versuchsdauer zu erkennen. Für die Simulation des realen [[Bauteilversagen]]s, wo die Belastung integral erfolgt, aber das [[Bauteilversagen\|Versagen]] an einer Schwachstelle lokal begrenzt ist, liefert dieser [[Zugversuch]] wertvolle Aussagen.		Von dem [[Laserextensometrie#Laserextensometrie – Gerätesysteme\|Laserextensometer]] wird das jeweilige lokale Dehnungsmaximum unabhängig vom Ort des Auftretens gesucht und als Ist-Wert der Regelung benutzt. Obwohl makroskopisch keine Einschnürung zu beobachten ist, scheint das Dehnungsverhalten einem Kunststoff mit [[Streckspannung]] zu entsprechen. Ursache ist die Begrenzung der Dehnrate im Bereich der Reflektoren, welche die [[Kriechen Kunststoffe\|Kriech-]] und [[Relaxation Kunststoffe\|Relaxationsbedingungen]] im Versuch optimiert und quasi den mittleren Prüfkörperbereich aus dem Querschnitt herauszieht. Dies ist auch anhand der deutlich verlängerten Versuchsdauer zu erkennen. Für die Simulation des realen [[Bauteilversagen]]s, wo die Belastung integral erfolgt, aber das [[Bauteilversagen\|Versagen]] an einer Schwachstelle lokal begrenzt ist, liefert dieser [[Zugversuch]] wertvolle Aussagen.

			==Siehe auch==
			*[[Laserextensometrie]]
			*[[Laser-Parallel-Scanner]]

Loeffler-Kamann am 8. Juli 2024 um 06:35 Uhr

2024-07-08T06:35:41Z

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	'''Literaturhinweise'''		'''Literaturhinweise'''
	* [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]]: Laserextensometrie anwenden. Einsatzmöglichkeiten und Beispiele aus der Kunststoffprüfung Materialprüfung 40 (1998) 11–12, 452–459		* [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]]: Laserextensometrie anwenden. Einsatzmöglichkeiten und Beispiele aus der Kunststoffprüfung Materialprüfung 40 (1998) 11–12, 452–459
	* Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015), 3. Auflage S. 534−539, ISBN 978-3-446-44350-1 ~~E-Book-~~ISBN: 978-3-446-44390-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18		* Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015), 3. Auflage S. 534−539 (ISBN 978-3-446-44350-1; ePub ISBN 978-3-446-44390-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
	* Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Bieroegel_Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials.pdf Download als pdf]		* Bierögel, C., Fahnert, T., [https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Grellmann Grellmann, W.]: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Bieroegel_Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials.pdf Download als pdf]
	* Bierögel, C., Fahnert, T., [https://researchgate.net/profile/Ralf-Lach Lach, R.], Grellmann, W.: Bewertung von Kunststoffschweißnähten mittels laseroptischer Dehnmesstechniken. In: Frenz, H., Wehrstedt, A. (Eds.): Kennwertermittlung für die Praxis. Tagungsband Werkstoffprüfung 2002, Wiley VCH, Weinheim (2003) 334–339 (ISBN 3-527-30674-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 10)		* Bierögel, C., Fahnert, T., [https://researchgate.net/profile/Ralf-Lach Lach, R.], Grellmann, W.: Bewertung von Kunststoffschweißnähten mittels laseroptischer Dehnmesstechniken. In: Frenz, H., Wehrstedt, A. (Eds.): Kennwertermittlung für die Praxis. Tagungsband Werkstoffprüfung 2002, Wiley VCH, Weinheim (2003) 334–339 (ISBN 3-527-30674-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 10)
	* Bierögel, C., Grellmann, W., Fahnert, T., Lach, R.: Material Parameters for Evaluation of Polymer Welds using Laser Extensometry. Polymer Testing 25 (2006) 1024–1037		* Bierögel, C., Grellmann, W., Fahnert, T., Lach, R.: Material Parameters for Evaluation of Polymer Welds using Laser Extensometry. Polymer Testing 25 (2006) 1024–1037
			* Grellmann, W., Bierögel, C., König, S.: Evaluation of Deformation Behaviour of Polyamide using Laserextensometry. Polymer Testing 16 (1997) 225–240, DOI: [https://doi.org/10.1016/S0142-9418(96)00044-X https://doi.org/10.1016/S0142-9418(96)00044-X]

	[[Kategorie:Laserextensometrie]]		[[Kategorie:Laserextensometrie]]

Oluschinski am 28. November 2022 um 08:57 Uhr

2022-11-28T08:57:59Z

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	'''Literaturhinweise'''		'''Literaturhinweise'''
	* [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]]: Laserextensometrie anwenden. Einsatzmöglichkeiten und Beispiele aus der Kunststoffprüfung Materialprüfung 40 (1998) 11–12, 452–459		* [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]]: Laserextensometrie anwenden. Einsatzmöglichkeiten und Beispiele aus der Kunststoffprüfung Materialprüfung 40 (1998) 11–12, 452–459
	* Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015), 3. Auflage S. 534−539, ISBN 978-3-446-44350-1 E-Book-ISBN: 978-3-446-44390-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18		* Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015), 3. Auflage S. 534−539, ISBN 978-3-446-44350-1 E-Book-ISBN: 978-3-446-44390-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18
	* Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Bieroegel_Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials.pdf Download als pdf]		* Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Bieroegel_Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials.pdf Download als pdf]
	* Bierögel, C., Fahnert, T., Lach, R., Grellmann, W.: Bewertung von Kunststoffschweißnähten mittels laseroptischer Dehnmesstechniken. In: Frenz, H., Wehrstedt, A. (Eds.): Kennwertermittlung für die Praxis. Tagungsband Werkstoffprüfung 2002, Wiley VCH, Weinheim (2003) 334–339 (ISBN 3-527-30674-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 10)		* Bierögel, C., Fahnert, T., [https://researchgate.net/profile/Ralf-Lach Lach, R.], Grellmann, W.: Bewertung von Kunststoffschweißnähten mittels laseroptischer Dehnmesstechniken. In: Frenz, H., Wehrstedt, A. (Eds.): Kennwertermittlung für die Praxis. Tagungsband Werkstoffprüfung 2002, Wiley VCH, Weinheim (2003) 334–339 (ISBN 3-527-30674-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 10)
	* Bierögel, C., Grellmann, W., Fahnert, T., Lach, R.: Material Parameters for Evaluation of Polymer Welds using Laser Extensometry. Polymer Testing 25 (2006) 1024–1037		* Bierögel, C., Grellmann, W., Fahnert, T., Lach, R.: Material Parameters for Evaluation of Polymer Welds using Laser Extensometry. Polymer Testing 25 (2006) 1024–1037

	[[Kategorie:Laserextensometrie]]		[[Kategorie:Laserextensometrie]]

Oluschinski am 15. Februar 2022 um 07:37 Uhr

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	* [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]]: Laserextensometrie anwenden. Einsatzmöglichkeiten und Beispiele aus der Kunststoffprüfung Materialprüfung 40 (1998) 11–12, 452–459		* [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]]: Laserextensometrie anwenden. Einsatzmöglichkeiten und Beispiele aus der Kunststoffprüfung Materialprüfung 40 (1998) 11–12, 452–459
	* Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015), 3. Auflage S. 534−539, ISBN 978-3-446-44350-1 E-Book-ISBN: 978-3-446-44390-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18		* Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015), 3. Auflage S. 534−539, ISBN 978-3-446-44350-1 E-Book-ISBN: 978-3-446-44390-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18
	* Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [~~http~~://~~web~~.hs-merseburg.de/~~~amk~~/~~files~~/veroeffentlichungen/Bieroegel_Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials.pdf Download als pdf]		* Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Bieroegel_Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials.pdf Download als pdf]
	* Bierögel, C., Fahnert, T., Lach, R., Grellmann, W.: Bewertung von Kunststoffschweißnähten mittels laseroptischer Dehnmesstechniken. In: Frenz, H., Wehrstedt, A. (Eds.): Kennwertermittlung für die Praxis. Tagungsband Werkstoffprüfung 2002, Wiley VCH, Weinheim (2003) 334–339 (ISBN 3-527-30674-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 10)		* Bierögel, C., Fahnert, T., Lach, R., Grellmann, W.: Bewertung von Kunststoffschweißnähten mittels laseroptischer Dehnmesstechniken. In: Frenz, H., Wehrstedt, A. (Eds.): Kennwertermittlung für die Praxis. Tagungsband Werkstoffprüfung 2002, Wiley VCH, Weinheim (2003) 334–339 (ISBN 3-527-30674-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 10)
	* Bierögel, C., Grellmann, W., Fahnert, T., Lach, R.: Material Parameters for Evaluation of Polymer Welds using Laser Extensometry. Polymer Testing 25 (2006) 1024–1037		* Bierögel, C., Grellmann, W., Fahnert, T., Lach, R.: Material Parameters for Evaluation of Polymer Welds using Laser Extensometry. Polymer Testing 25 (2006) 1024–1037

	[[Kategorie:Laserextensometrie]]		[[Kategorie:Laserextensometrie]]

Oluschinski am 13. August 2019 um 05:52 Uhr

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	==Integraler dehnungsgeregelter Zugversuch mit Laserextensometer==		==Integraler dehnungsgeregelter Zugversuch mit Laserextensometer==

	Verwendet man den integralen dehngeregelten Zugversuch, dann ist ein externer [[Zugversuch#Zugversuch, Wegmesstechnik\|~~Ansatzdehnungsaufnehmer~~]] erforderlich, der sich außerhalb der Reflektoren befindet. Alternativ kann die Regelung auch zwischen dem ersten und letzen Reflektor vorgenommen werden, wobei dann allerdings eine hard- und softwaretechnische Einbindung des [[Laserextensometrie#Laserextensometrie – Gerätesysteme\|Laserextensometers]] in die Elektronik der [[Materialprüfmaschine\|Universalprüfmaschine]] erforderlich ist ('''Bild 3''').		Verwendet man den integralen dehngeregelten Zugversuch, dann ist ein externer [[Zugversuch#Zugversuch, Wegmesstechnik\|Ansetzdehnungsaufnehmer]] erforderlich, der sich außerhalb der Reflektoren befindet. Alternativ kann die Regelung auch zwischen dem ersten und letzen Reflektor vorgenommen werden, wobei dann allerdings eine hard- und softwaretechnische Einbindung des [[Laserextensometrie#Laserextensometrie – Gerätesysteme\|Laserextensometers]] in die Elektronik der [[Materialprüfmaschine\|Universalprüfmaschine]] erforderlich ist ('''Bild 3''').

	[[Datei:Laser_LokaleDehnungsRegelung_3.jpg\|450px]]		[[Datei:Laser_LokaleDehnungsRegelung_3.jpg\|450px]]
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	'''Literaturhinweise'''		'''Literaturhinweise'''
	* Grellmann, W., Bierögel, C.: Laserextensometrie anwenden. Einsatzmöglichkeiten und Beispiele aus der Kunststoffprüfung Materialprüfung 40 (1998) 11–12, 452–459		* [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]], [[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]]: Laserextensometrie anwenden. Einsatzmöglichkeiten und Beispiele aus der Kunststoffprüfung Materialprüfung 40 (1998) 11–12, 452–459
	* Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015), 3. Auflage S. 534−539, ISBN 978-3-446-44350-1 E-Book-ISBN: 978-3-446-44390-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18		* Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015), 3. Auflage S. 534−539, ISBN 978-3-446-44350-1 E-Book-ISBN: 978-3-446-44390-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18
	* Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Bieroegel_Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials.pdf Download als pdf]		* Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Bieroegel_Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials.pdf Download als pdf]

Reincke am 18. Dezember 2017 um 10:27 Uhr

2017-12-18T10:27:40Z

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	* Grellmann, W., Bierögel, C.: Laserextensometrie anwenden. Einsatzmöglichkeiten und Beispiele aus der Kunststoffprüfung Materialprüfung 40 (1998) 11–12, 452–459		* Grellmann, W., Bierögel, C.: Laserextensometrie anwenden. Einsatzmöglichkeiten und Beispiele aus der Kunststoffprüfung Materialprüfung 40 (1998) 11–12, 452–459
	* Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015), 3. Auflage S. 534−539, ISBN 978-3-446-44350-1 E-Book-ISBN: 978-3-446-44390-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18		* Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015), 3. Auflage S. 534−539, ISBN 978-3-446-44350-1 E-Book-ISBN: 978-3-446-44390-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18
	* Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59		* Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Bieroegel_Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials.pdf Download als pdf]
	* Bierögel, C., Fahnert, T., Lach, R., Grellmann, W.: Bewertung von Kunststoffschweißnähten mittels laseroptischer Dehnmesstechniken. In: Frenz, H., Wehrstedt, A. (Eds.): Kennwertermittlung für die Praxis. Tagungsband Werkstoffprüfung 2002, Wiley VCH, Weinheim (2003) 334–339		* Bierögel, C., Fahnert, T., Lach, R., Grellmann, W.: Bewertung von Kunststoffschweißnähten mittels laseroptischer Dehnmesstechniken. In: Frenz, H., Wehrstedt, A. (Eds.): Kennwertermittlung für die Praxis. Tagungsband Werkstoffprüfung 2002, Wiley VCH, Weinheim (2003) 334–339 (ISBN 3-527-30674-9; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter M 10)
	* Bierögel, C., Grellmann, W., Fahnert, T., Lach, R.: Material Parameters for Evaluation of Polymer Welds using Laser Extensometry. Polymer Testing 25 (2006) 1024–1037		* Bierögel, C., Grellmann, W., Fahnert, T., Lach, R.: Material Parameters for Evaluation of Polymer Welds using Laser Extensometry. Polymer Testing 25 (2006) 1024–1037

	[[Kategorie:Laserextensometrie]]		[[Kategorie:Laserextensometrie]]

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Laserextensometrie Lokale Dehnungsregelung
__FORCETOC__
==Grundlagen==
Das Kennwertniveau von [[Kunststoffe]]n hängt wesentlich von der [[Prüfgeschwindigkeit]] und der Prüftemperatur ab, welches sich durch die [[Kriechen Kunststoffe|Kriech-]] und [[Relaxation Kunststoffe|Relaxationsneigung]] in den [[viskoelastisches Werkstoffverhalten|viskoelastischen Eigenschaften]] dieser Werkstoffe äußert. Die Ursache ist in den Prüfbedingungen des konventionellen [[Zugversuch]] an Kunststoffen zu suchen, da hier die lokale und integrale [[Dehnrate Grundlagen|Dehnrate]] infolge zahlreicher Einflussfaktoren, wie der Orientierung und dem inneren Eigenspannungszustand (siehe [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen]], nicht konstant sind. Dies wirkt sich das [[Deformation]]sverhalten und den Absolutwert der [[Kennwert]]e aus. 
Vermeidbar oder minimierbar sind diese unvermeidbaren Einflussfaktoren durch die Nutzung [[Zugversuch Regelung|geregelter Zugversuche]], die allerdings bei Kunststoffen im Gegensatz zur Prüfung metallischer Werkstoffe [1] nicht genormt sind. Dabei sind mit der Kraftregelung und der Dehnungsregelung zwei grundlegende Arten dieser geregelten Zugversuche bekannt. Bestimmt man im konventionellen [[Zugversuch]] das lokale Dehnungsverhalten an einem [[Kunststoffe|Kunststoff]] mit ausgeprägter [[Streckspannung]] ('''Bild 1''') mittels [[Laserextensometrie]], dann ergibt sich die rote Spannungs-Dehnungs-Kurve. Bis zum Auftreten der Streckgrenze (gestrichelte Linie in '''Bild 1''') verhalten sich die lokalen Dehnraten infolge des Bildmaßstabs quasihomogen. Mit der makroskopisch sichtbaren [[Streckspannung]] splitten sich die lokalen Dehnraten auf. Die Reflektoren, die im Bereich der Einschnürfront liegen, weisen dann eine wesentlich höhere lokale [[Dehnrate Applikationen|Dehngeschwindigkeit]] auf, während die außerhalb positionierten Zonen sinkende [[Dehnrate Grundlagen|Dehnraten]] und teilweise negative (Kontraktion) Dehngeschwindigkeiten zeigen. Dieser Effekt ist in dem Verhalten des [[Prüfkörper]]s entsprechend eines Federmodells mit einer Gesamtsteifigkeit EA0, aber lokalen Unterschieden der Steifigkeit (siehe: [[Probennachgiebigkeit]]) infolge des inneren Zustandes (Eigenspannungen und Orientierungen) begründet.

[[Datei:Laser_LokaleDehnungsRegelung_1.jpg|500px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Ermittlung des lokalen Dehnungsverhaltens im konventionellen [[Zugversuch]] an Polyamid 6 bei einer nominellen Dehnrate von 0,1 %/min
|}

Das belegt unter ingenieurtechnischen Gesichtspunkten, dass eine Dehnungsregelung nur bis zum Auftreten der [[Streckspannung|Streckgrenze]] sinnvoll ist.

==Lokales Dehnungsverhalten im konventionellen Zugversuch mit Laserextensometer==

Betrachtet man das resultierende lokale Dehnungsverhalten eines Polyamidwerkstoffs mit 10 M.-% Kurzglasfasern im konventionellen [[Zugversuch]] mit einer [[Prüfgeschwindigkeit]] von 5 mm/min dann ergibt sich die lokale Dehnungsverteilung entsprechend '''Bild 2'''.

[[Datei:Laser_LokaleDehnungsRegelung_2.jpg|400px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Ermittlung des lokalen Dehnungsverhaltens im konventionellen Zugversuch mit konstanter [[Traversengeschwindigkeit]] von 5 mm/min an PA6+10 M.-% GF
|}

Es wird hier ersichtlich, dass die lokale Dehnungsverteilung von der [[Glasfaserorientierung]] im [[Prüfkörper]] dominiert wird. Aufgrund des rechtsseitigen Angusses befindet sich die Position mit der geringsten Orientierung (siehe: [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen]]) auf der linken Seite des Diagramms, was durch die höheren Dehnungen angezeigt wird. Gleichzeitig ist zu erkennen, dass eine sehr inhomogene Dehnungsverteilung, verursacht durch die variierende [[Dehnrate Grundlagen|Dehnrate]], innerhalb des Reflektorbereichs auftritt. Der konventionelle [[Zugversuch]] weist deshalb im Vergleich mit dehnungsgeregelten Versuchen (siehe: [[Zugversuch Regelung]]) die höchsten statistischen Streuungen auf.

==Integraler dehnungsgeregelter Zugversuch mit Laserextensometer==

Verwendet man den integralen dehngeregelten Zugversuch, dann ist ein externer [[Zugversuch#Zugversuch, Wegmesstechnik|Ansatzdehnungsaufnehmer]] erforderlich, der sich außerhalb der Reflektoren befindet. Alternativ kann die Regelung auch zwischen dem ersten und letzen Reflektor vorgenommen werden, wobei dann allerdings eine hard- und softwaretechnische Einbindung des [[Laserextensometrie#Laserextensometrie – Gerätesysteme|Laserextensometers]] in die Elektronik der [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschine]] erforderlich ist ('''Bild 3''').

[[Datei:Laser_LokaleDehnungsRegelung_3.jpg|450px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Kopplung eines Laserextensometers mit einer [[Materialprüfmaschine|Universalprüfmaschine]] zur Realisierung [[Zugversuch Regelung|dehnungsgeregelter]] [[Zugversuch]]e
|}

Während des [[Zugversuch]]s ermittelt das Laserextensometer die lokalen Dehnungen im überwachten Prüfkörperbereich und berechnet die für die Regelung verwendeten Dehnungssignale. Das kann die integrale Dehnung sein oder irgendeine beliebige lokale Dehnung sowie das Minimum oder Maximum der lokalen Dehnungsverteilung. Dieser Dehnungswert wird über einen Digital-Analog-Wandler (DAC) dem Rechner der Prüfmaschine als Ist-Wert zur Verfügung gestellt. Anhand eines Vergleichs von Soll- und Ist-Wert wird im geschlossenen Regelkreis (closed loop circuit) über einen Analog-Digital-Wandler (ADC) die [[Traversengeschwindigkeit]] zur Minimierung der Sollwertabweichung nachgeregelt. Die PID-Regler-Einstellung hängen dabei von der gewählten [[Dehnrate Applikationen|Dehnrate]] sowie dem [[Elastizitätsmodul]] des untersuchten Werkstoffes ab. Das Ergebnis der Untersuchung des lokalen Dehnungsverhaltens im integral [[Zugversuch Regelung|geregelten Zugversuch]] ist in '''Bild 4''' dargestellt.

[[Datei:Laser_LokaleDehnungsRegelung_4.jpg|400px]]
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|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px" |Ermittlung des lokalen Dehnungsverhaltens im integral dehnungsgeregelten Zugversuch an PA6+10 M.-% GF
|}

Zu erkennen ist eine deutlich Verbesserung der [[Laser-Heterogenität der Dehnungsverteilung|Homogenität der Dehnungsverteilung]] im Vergleich zum konventionellen [[Zugversuch]] ('''Bild 2'''), was durch die konstante [[Dehnrate Grundlagen|Dehnrate]] im Regelbereich hervorgerufen wird. Innerhalb dieses Bereichs widerspiegeln die Unterschiede der lokalen Dehnung ebenfalls die Orientierungsverhältnisse im [[Prüfkörper]], allerdings seitenverkehrt, da der [[Prüfkörper]] anders in den [[Prüfkörpereinspannung|Einspannklemmen]] befestigt wurde. Zu erkennen ist auch, dass der geregelte Versuch eine erhöhte Versuchszeit bis zum [[Bruch]] benötigt und eine kleinere Bruchdehnung aufweist, was durch die verbesserten [[Kriechen Kunststoffe|Kriechbedingungen]] in diesem Versuch bedingt ist.

==Lokaler dehnungsgeregelter Zugversuch mit Laserextensometer==

Das '''Bild 5''' zeigt das Resultat einer lokalen Dehnungsregelung an dem identischen Werkstoff, wobei die normative [[Dehnrate Grundlagen|Dehnrate]] wie bei der integralen Regelung der nominellen [[Dehnrate Grundlagen|Dehngeschwindigkeit]] im konventionellen [[Zugversuch]] angepasst wurde.

[[Datei:Laser_LokaleDehnungsRegelung_5.jpg|400px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 5''':
|width="600px" |Ergebnisse des nach dem lokalen Maximum [[Zugversuch Regelung|dehnungsgeregelten]] [[Zugversuch]]s an PA6+10 M.-% GF
|}

Von dem [[Laserextensometrie#Laserextensometrie – Gerätesysteme|Laserextensometer]] wird das jeweilige lokale Dehnungsmaximum unabhängig vom Ort des Auftretens gesucht und als Ist-Wert der Regelung benutzt. Obwohl makroskopisch keine Einschnürung zu beobachten ist, scheint das Dehnungsverhalten einem Kunststoff mit [[Streckspannung]] zu entsprechen. Ursache ist die Begrenzung der Dehnrate im Bereich der Reflektoren, welche die [[Kriechen Kunststoffe|Kriech-]] und [[Relaxation Kunststoffe|Relaxationsbedingungen]] im Versuch optimiert und quasi den mittleren Prüfkörperbereich aus dem Querschnitt herauszieht. Dies ist auch anhand der deutlich verlängerten Versuchsdauer zu erkennen. Für die Simulation des realen [[Bauteilversagen]]s, wo die Belastung integral erfolgt, aber das [[Bauteilversagen|Versagen]] an einer Schwachstelle lokal begrenzt ist, liefert dieser [[Zugversuch]] wertvolle Aussagen.

'''Literaturhinweise'''
* Grellmann, W., Bierögel, C.: Laserextensometrie anwenden. Einsatzmöglichkeiten und Beispiele aus der Kunststoffprüfung Materialprüfung 40 (1998) 11–12, 452–459
* Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015), 3. Auflage S. 534−539, ISBN 978-3-446-44350-1 E-Book-ISBN: 978-3-446-44390-7; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18
* Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21st Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59
* Bierögel, C., Fahnert, T., Lach, R., Grellmann, W.: Bewertung von Kunststoffschweißnähten mittels laseroptischer Dehnmesstechniken. In: Frenz, H., Wehrstedt, A. (Eds.): Kennwertermittlung für die Praxis. Tagungsband Werkstoffprüfung 2002, Wiley VCH, Weinheim (2003) 334–339
* Bierögel, C., Grellmann, W., Fahnert, T., Lach, R.: Material Parameters for Evaluation of Polymer Welds using Laser Extensometry. Polymer Testing 25 (2006) 1024–1037

[[Kategorie:Laserextensometrie]]