Abstract:Within a research project carried out at the Department of Civil Engineering and the Department of Mechanical Engineering of the University of Siegen, a new monitoring method for non‐destructive damage detection on bolts was developed and tested according to its applicability on real life structures. The so‐called EMI‐method is based on the measurement of electromechanical impedance spectra, which change with varying structural states and thus allow for a condition assessment.
Structures vibrate in a combinati… Show more
“…Lokale Verfahren hingegen basieren oft auf der Ausbreitung von Ultraschall und zeichnen sich durch ein höheres Auflösungsvermögen aus, was eine präzisere Lokalisierung von Schäden ermöglicht [22]. Hierzu zählen u. a. die Schadensdetektion mittels geführter Wellen (Guided Waves) [25][26][27][28][29][30] und die Schadensdetektion mittels elektromechanischer Impedanzen (EMI) [31][32][33][34][35][36][37]. Z s ω ð Þ der Struktur wider.…”
Section: Methoden Zur Detektion Von Korrosionunclassified
“…Z s ω ð Þ der Struktur wider. Dass sich diese aufgrund eines Schadens ändert und grundsätzlich zur Schadensdetektion herangezogen werden kann, konnte u. a. in [31,35,41,42] gezeigt werden. Liang et al schlugen erstmals ein analytisches Modell für die elektromechanische Wechselwirkung mit einem Freiheitsgrad zwischen einem PWAS und einer gekoppelten Struktur vor.…”
Section: Methoden Zur Detektion Von Korrosionunclassified
Die Studie untersucht die Anwendbarkeit von piezoelektrischen Wandlern zur zerstörungsfreien Detektion von Oberflächenkorrosion an Schrauben. Grundlage dieser Methode ist die Messung elektromechanischer Impedanzspektren, die sich infolge variierender Strukturzustände verändern und grundsätzlich eine Bewertung des Strukturzustands ermöglichen. Im Rahmen der Studie wurden zur Eignungsprüfung experimentelle und numerische Untersuchungen an vier HV‐Schraubengrößen nach DIN EN 14399‐4 durchgeführt. Es konnte ein Zusammenhang zwischen der Verschiebung der Resonanzamplitude der Schrauben und dem Korrosionsgrad hergestellt werden. Weiterhin wurde ein annähernd linearer Trend zwischen der Änderung des Schaftquerschnitts und der Verschiebung der Resonanzamplitude beobachtet. Darüber hinaus konnte die Entwicklung der Impedanzspektren erfolgreich durch eine numerische Simulation reproduziert werden. Die Ergebnisse der Studie zeigen einen vielversprechenden Ansatz für eine automatisierte und kosteneffiziente Überwachung der Oberflächenkorrosion von Schrauben. Die Integration dieser Technologie könnte in verschiedenen Anwendungsbereichen zu erheblichen Kosteneinsparungen und erhöhter Sicherheit führen, insbesondere bei der Überwachung schwer zugänglicher, korrosionsgefährdeter Bereiche.
“…Lokale Verfahren hingegen basieren oft auf der Ausbreitung von Ultraschall und zeichnen sich durch ein höheres Auflösungsvermögen aus, was eine präzisere Lokalisierung von Schäden ermöglicht [22]. Hierzu zählen u. a. die Schadensdetektion mittels geführter Wellen (Guided Waves) [25][26][27][28][29][30] und die Schadensdetektion mittels elektromechanischer Impedanzen (EMI) [31][32][33][34][35][36][37]. Z s ω ð Þ der Struktur wider.…”
Section: Methoden Zur Detektion Von Korrosionunclassified
“…Z s ω ð Þ der Struktur wider. Dass sich diese aufgrund eines Schadens ändert und grundsätzlich zur Schadensdetektion herangezogen werden kann, konnte u. a. in [31,35,41,42] gezeigt werden. Liang et al schlugen erstmals ein analytisches Modell für die elektromechanische Wechselwirkung mit einem Freiheitsgrad zwischen einem PWAS und einer gekoppelten Struktur vor.…”
Section: Methoden Zur Detektion Von Korrosionunclassified
Die Studie untersucht die Anwendbarkeit von piezoelektrischen Wandlern zur zerstörungsfreien Detektion von Oberflächenkorrosion an Schrauben. Grundlage dieser Methode ist die Messung elektromechanischer Impedanzspektren, die sich infolge variierender Strukturzustände verändern und grundsätzlich eine Bewertung des Strukturzustands ermöglichen. Im Rahmen der Studie wurden zur Eignungsprüfung experimentelle und numerische Untersuchungen an vier HV‐Schraubengrößen nach DIN EN 14399‐4 durchgeführt. Es konnte ein Zusammenhang zwischen der Verschiebung der Resonanzamplitude der Schrauben und dem Korrosionsgrad hergestellt werden. Weiterhin wurde ein annähernd linearer Trend zwischen der Änderung des Schaftquerschnitts und der Verschiebung der Resonanzamplitude beobachtet. Darüber hinaus konnte die Entwicklung der Impedanzspektren erfolgreich durch eine numerische Simulation reproduziert werden. Die Ergebnisse der Studie zeigen einen vielversprechenden Ansatz für eine automatisierte und kosteneffiziente Überwachung der Oberflächenkorrosion von Schrauben. Die Integration dieser Technologie könnte in verschiedenen Anwendungsbereichen zu erheblichen Kosteneinsparungen und erhöhter Sicherheit führen, insbesondere bei der Überwachung schwer zugänglicher, korrosionsgefährdeter Bereiche.
Das FOSTA‐Forschungsprojekt P 1403 „Detektion von Vorspannkraftverlusten in Schrauben auf Basis elektromechanischer Impedanzspektren“ zielt auf die Entwicklung eines statistisch abgesicherten Verfahrens ab, welches im Rahmen eines Structural Health Monitorings (SHM) eine kostengünstige, kontinuierliche Überwachung von Schraubenkräften in vorgespannten HV‐Verbindungen auf Basis von elektromechanischen Impedanzspektren (EMI) ermöglicht. Die EMI‐Methode basiert auf der indirekten Messung der frequenz‐ und vorspannkraftabhängigen mechanischen Impedanz der Schraube. Im Rahmen des Projekts konnte ein Indikator von den Messdaten abgeleitet werden, der mit der Vorspannkraft korreliert. Des Weiteren wurden im Rahmen des Projekts zusätzliche Effekte auf EMI‐Spektren, die für eine zuverlässige Vorspannkraftüberwachung von dem Einfluss der Vorspannkraft selbst unterschieden werden müssen, untersucht. Hierbei handelt es sich u. a. um den Einfluss der Temperatur. In dieser Veröffentlichung werden diese Einflüsse näher untersucht. Dies geschieht zum einen auf Basis von Simulationen, die mithilfe einer FE‐Software durchgeführt wurden, und zum anderen mithilfe von Experimenten.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.