DE102023125129A1 - Messanordnung - Google Patents

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DE102023125129A1
DE102023125129A1 DE102023125129.5A DE102023125129A DE102023125129A1 DE 102023125129 A1 DE102023125129 A1 DE 102023125129A1 DE 102023125129 A DE102023125129 A DE 102023125129A DE 102023125129 A1 DE102023125129 A1 DE 102023125129A1
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DE102023125129.5A
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Tolga Kurtulus
Mustafa Ekren
Alp Aykut Kibar
Munevver Eryilmaz
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Tusas Turk Havacilik Ve Uzay Sanayii AS
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Tusas Turk Havacilik Ve Uzay Sanayii AS
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Abstract

Die Erfindung umfasst ein Gehäuse (2), wenigstens ein Kraftgerät (3), das sich an dem Gehäuse (2) befindet und die Messung von mechanischen Eigenschaften von Materialien ermöglicht, wenigstens eine Haltevorrichtung (7), die so an dem Gehäuse (2) positioniert ist, um dem Kraftgerät (3) zugewandt zu sein, wenigstens eine Platte (5), die in dem Gehäuse (2) zwischen der Halteeinrichtung (4) und dem Kraftgerät (3) platziert ist, wenigstens eine Prüfprobe (6), die durch den Benutzer auf der Platte (5) positioniert ist, um ihre mechanischen Eigenschaften zu bestimmten, wenigstens ein Fixierelement (7), das es ermöglicht, die Testprobe (6) abnehmbar auf der Platte (5) zu fixieren, wenigstens eine Kraftzunge (8), die zwischen der Prüfprobe (6) und dem Kraftgerät (3) positioniert ist, wobei ein Ende davon mit der Prüfprobe (6) verbunden und das andere Ende mit dem Kraftgerät (3) verbunden ist, und die es ermöglicht, eine vom Benutzer vorbestimmte Kraft auf die Prüfprobe (6) auszuüben.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messanordnung, die dazu entwickelt worden ist, um eine simultane Messung von verschiedenen mechanischen Eigenschaften von Materialien zu ermöglichen.
  • Strukturen mit T- und/oder L-Querschnitten können nur in Zug-, Druck- oder Querlastprüfungen getestet werden. Außerdem können mechanische Prüfungen durchgeführt werden, indem die Testmaterialien bei 0°, 90° und 180° positioniert werden. Aus diesem Grund können mit herkömmlichen Messanordnungen nur eine Messung der Kraftstärke oder nur der Momentstärke durchgeführt werden.
  • In dem Artikel mit dem Titel „Kollisionssicherheit von Aluminium-Extrusionsteilen, die einer Schrägbelastung ausgesetzt werden: Experimente und nummerische Analysen“, der zum bekannten Stand der Technik gehört, ist erwähnt, dass in Kraftfahrzeugen verwendete „Crashbox“-Strukturen, die Aufpralldämpfung erlauben und aus Aluminiumlegierungen hergestellt sind, Druckprüfungen durch Schrägbelastung unterzogen werden. Eine drehbare Kraftübertragungsvorrichtung zwischen dem Testmaterial und dem hydraulischen Aktuator ist erwähnt, die es ermöglicht, die Druckprüfungen an der Crashbox unter verschiedenen von dem Benutzervorgegebenen Winkeln durchzuführen. Daher wird erklärt, dass während der Durchführung der Druckprüfung eine geneigte Belastung durchgeführt werden kann.
  • Das chinesische Patentdokument CN 110108567 B , das zum bekannten Stand der Technik gehört, beschreibt eine Zugprüfung, die für die Berechnung der Festigkeitswerte von Zwischenschichten von Verbundwerkstoffmaterialien mit keramischer Matrix in L-Form angewendet wird, und die Vorbereitung von Proben für die Zugprüfung. In diesem Patentdokument wird eine T-förmige Struktur durch Kombinieren von Verbundwerkstoffproben in L-Form gebildet. Außerdem wird zur Messung der Bruchfestigkeitswerte der Zwischenschichten während der Zugprüfung die Prüfprobe an Befestigern an deren unteren und oberen Regionen befestigt und demgemäß in der Messanordnung positioniert. Es wird darauf abgezielt, die Festigkeit der Zwischenschichten zu berechnen, indem die an den Befestigern befestigte Probe mit der Zugprüfungsvorrichtung verbunden wird, die die oberen Befestiger nach oben und die unteren Befestiger nach unten zieht. In der in dem Patentdokument gebildete Messanordnung sind die Druckelemente in einer Weise positioniert, dass sie die Probe fast vollständig umgeben.
  • Das zum bekannten Stand der Technik gehörende indische Patentdokument IN 372137 B beschreibt Ermüdungsprüfungen, die unter Zug- und/oder Druckkräften für eine „T-Verbindung“-Struktur durchgeführt werden, die aus Kohlenstofffasern hergestellt und die aus einer „Außenhaut“ und einem „Versteifungselement“ zur Verwendung in Luftfahrzeugen besteht. Das Patentdokument beschreibt mechanische Prüfungen für T-Verbindungsstrukturen aus Verbundwerkstoffen, die in technischen Anwendungen verwendet werden.
  • Das chinesische Gebrauchsmuster CN 211927452 U , das zum bekannten Stand der Technik gehört, beschreibt, die Abreißkraft von T-Verbindungs-Verbundwerkstoffmaterialien mit Sandwich-Struktur, die durch einen gemeinsamen Härtungsprozess hergestellt sind, in einem Zugprüfgerät zu prüfen. In diesem Gebrauchsmusterdokument wird erklärt, dass eine Zugprüfung an einer Sandwich-Verbundwerkstoff-Struktur durchgeführt wurde, die aus einer T-förmigen Wandplatte mit einer Rippenstruktur besteht.
  • Dank der durch diese Erfindung entwickelten Messanordnung ist es möglich, dass Materialien, die in T- oder L-Form hergestellt sind und in ingenieurstechnischen Anwendungen verwenden werden, unter herkömmlichen Prüfgeräten bei verschiedenen Kraft- und Momentwerten geprüft werden können.
  • Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, es zu ermöglichen, dass die zur Bestimmung ihrer mechanischen Eigenschaften verwendeten Testmaterialien in Zug- oder Druckmessanordnungen bei Kraft- und Momentwerten gleichzeitig getestet werden können.
  • Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine stabile Messanordnung bereitzustellen, die ein präzises Resultat mit vorgegebener Kraft und vorgegebenem Moment geben kann, indem Testmaterialien schrägen Belastungen unter Winkeln unterzogen werden.
  • Die zur Realisierung der Aufgaben der Erfindung realisierte Messanordnung, die im ersten Patentanspruch und in den davon abhängigen Patentansprüchen definiert ist, umfasst ein Gehäuse, wenigstens ein Kraftgerät, das abnehmbar am Gehäuse angebracht ist und das eine Kraft liefert, die zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der Materialien erforderlich ist, wenigstens eine Haltevorrichtung, die an dem Gehäuse gegenüber dem Kraftgerät platziert ist und die es ermöglicht, dass das Material in einer vom Benutzer vorgegebenen Position gegen die durch das Kraftgerät angewendete Kraft ortsfest gehalten bleibt, wenigstens eine Platte, die durch den Benutzer im Gehäuse angeordnet ist, so dass sie zwischen der Haltevorrichtung und dem Kraftgerät bleibt, wenigstens eine auf der Platte platzierte Prüfprobe zur Messung ihrer durch den Benutzer festgelegten mechanischen Eigenschaften, wenigstens ein Fixierelement, das es ermöglicht, die Prüfprobe anschließend abnehmbar an der Platte zu befestigen, wenigstens eine Kraftzunge, die sich zwischen der Prüfprobe und dem Kraftgerät befindet und so im Gehäuse angeordnet ist, dass ein Ende davon die Prüfprobe berührt und das andere Ende das Kraftgerät berührt, wodurch die durch das Kraftgerät übertragene Kraft auf die Prüfprobe übertragen wird und die Kraft bewirkt, die anzuwenden ist, um einen von einem Benutzer vorbestimmten Kraftwert für die Messanordnung anzuwenden.
  • Die Messanordnung der Erfindung umfasst wenigstens einen Tisch, der es ermöglicht, dass die auf der Platte befestigte Prüfprobe eine Winkelstellung in Bezug auf den Boden einnimmt, die durch den Benutzer vorbestimmt ist, wenigstens einen Prüfaufbau, der an der Kraftzunge angeordnet ist, so dass die Oberfläche der Prüfprobe, die der Kraftzunge zugewandt ist, fast vollständig oder wenigstens teilweise umgeben wird, und der auf der zugewandten Oberfläche anzubringen ist, was es ermöglicht, dass die durch das Kraftgerät übertragene Kraft auf die Prüfprobe übertragen wird, was es ermöglicht, schräge Belastungen der Prüfprobe durchzuführen und die zu prüfende Prüfprobe gleichzeitig während der Belastung mit Kraft und Momentbelastungen in derselben Messanordnung zu testen.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung die Prüfprobe, die als Resultat der Aushärtung der Außenhaut und des Versteifungselements unter vom Benutzer vorbestimmten Bedingungen hergestellt worden ist, wobei der Prüfaufbau auf das Versteifungselement so aufgebracht ist, dass er die der Kraftzunge in der Messanordnung zugewandten Oberfläche des Versteifungselements wenigstens teilweise oder fast vollständig umgibt, wobei die aus der Außenhaut und dem Versteifungselement bestehende Prüfprobe positioniert ist, indem sie auf der Platte positioniert, mit der Kraftzunge verbunden ist und es ermöglicht ist, dass die von dem Kraftgerät aufgebrachte Kraft zur Einwirkung auf die Prüfprobe gebracht wird, die in dem Gehäuse so positioniert ist, dass sie einen vom Benutzer vorgegebenen Neigungswinkel zum Boden hat.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung wenigstens einen Prüfaufbau, der an der Kraftzunge angeordnet ist und lösbar mit dem Versteifungselement verbunden ist, eine Mehrzahl von Vorsprüngen, die sich zwischen dem Prüfaufbau und an der Kraftzunge befinden, so dass sie gegenüberliegend zueinander sind und zum Boden verlaufen, eine Mehrzahl von an den Vorsprüngen gebildeten Öffnungen, wenigstens ein Lager, das vollständig in den Öffnungen verläuft, die einander gegenüberliegend positioniert und so positioniert sind, den Prüfaufbau oder das Versteifungselement zu kontaktieren, wobei das Lager den Prüfaufbau in die Lage versetzt, sich simultan mit dem Versteifungselement an der Prüfprobe zu bewegen, die plastischer Verformung unterzogen wird infolge der durch die Kraftzunge übertragenen Kraft, die die Fließgrenze der Prüfprobe übersteigt, was ermöglicht, dass die an der Prüfprobe gemessenen Momentwerte innerhalb des vom Benutzer vorgegebenen Momentwertbereichs sind. Dank des Lagers ist der Prüfaufbau so an der Kraftzunge positioniert, dass er sich um sich selbst drehen kann.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung wenigstens eine Nut an der Messanordnung und dem Versteifungselement und wenigstens ein Befestigungselement, das durch den Benutzer in den Nuten platziert ist, um sicherzustellen, dass das Versteifungselement und der Prüfaufbau lösbar miteinander verbunden sind. Die Messanordnung umfasst eine Mehrzahl von Spanneinrichtungen, die jeweils an dem Prüfaufbau so angeordnet sind, dass sie einander gegenüberliegend sind, wobei das Versteifungselement dazwischen liegt, und lösbar mit dem Versteifungselement verbunden sind, wobei die Endregion des Versteifungselements umschrieben wird, wodurch fast jedes Versteifungselement mit vom Benutzer vorgegebenen Dicken nacheinander innerhalb des Prüfaufbaues in wieder entnehmbarer Weise fixiert werden kann, wodurch die durch die Kraftzunge auf die Prüfprobe übertragene Kraft im Wesentlichen verlustfrei übertragen wird. Dank der Spanneinrichtungen, die zwischen dem Prüfaufbau und dem Versteifungselement positioniert sind, um das letztere zu umgeben, kann jegliches Moment, das in dem Versteifungselement während der Zeit erzeugt wird, in der Kraft durch das Kraftgerät angewendet wird, gedämpft werden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Messanordnung einen Prüfaufbau auf, der es dank des daran angeordneten Lagers dem an der äußeren Oberfläche positionierten Versteifungselement ermöglicht, ortsfest zu bleiben, während Kraft angewendet wird, indem das Versteifungselement in fast jeder vom Benutzer vorbestimmten exzentrischen Form und Steigung umgeben wird, und der es ermöglicht, dass die Kraftzunge bzw. die Haltezunge, die positioniert sind, um das Gehäuse bzw. die Haltevorrichtung zu kontaktieren, in dem Gehäuse so positioniert sind, dass sie parallel zueinander sind, unabhängig von der Form des Prüfprobe.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung wenigstens eine Steuereinheit, die es ermöglicht, dass Last- oder Kraftwerte, die von dem Benutzer vorbestimmt sind und durch das Kraftgerät auf die Prüfprobe angewendet werden sollen, als Steuerbefehl zu dem Kraftgerät übertragen werden, und wenigstens einen an vom Benutzer vorbestimmten Regionen der Prüfprobe angebrachten Sensor, der es dem Benutzer ermöglicht, die Kraft-, die Bruchfestigkeits- und Momentwerte, die an der Prüfprobe gemessen werden, zu steuern, indem sie gleichzeitig mit dem Test zu der Steuereinheit übertragen werden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung eine Prüfprobe, die aus Verbundwerkstoffmaterial hergestellt ist.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung Spannvorrichtungen, die aus Metall- oder Verbundwerkstoffmaterialien hergestellt sind.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung eine in T- oder L-Form hergestellte Prüfprobe.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung eine Kraftzunge, die es ermöglicht, mechanische Prüfungen an der Prüfprobe auszuführen, wenn sie an dem Kraftgerät durch den Benutzer lösbar montiert und fixiert ist.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung eine Prüfprobe, die zur Verwendung als Strukturteil in Luft- und/oder Raumfahrzeugen hergestellt ist.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung ein Gehäuse, das ein mechanisches Zug- und/oder Druckprüfsystem ist.
  • Die zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung realisierte Messanordnung ist in den zugehörigen Zeichnungen beschrieben, wobei:
    • 1 eine schematische Ansicht der Messanordnung ist,
    • 2 eine perspektivische Ansicht des Prüfaufbaues ist,
    • 3 eine perspektivische Ansicht des Prüfaufbaues ist,
    • 4 eine perspektivische Ansicht des Prüfaufbaues ist,
    • 5 eine Vorderansicht des Prüfaufbaues ist.
  • Die Teile in den Figuren sind individuell nummeriert und die diesen Bezugszeichen entsprechenden Bezeichnungen sind unten aufgeführt.
  • 1
    Messanordnung
    2
    Gehäuse
    3
    Kraftgerät
    4
    Haltevorrichtung
    5
    Platte
    6
    Prüfaufbau
    601
    Außenhaut
    602
    Versteifungselement
    7
    Fixierelement
    8
    Kraftzunge
    9
    Tisch
    10
    Prüfaufbau
    11
    Vorsprung
    12
    Öffnung
    13
    Lager
    14
    Nut
    15
    Montierelement
    16
    Spanneinrichtung
    17
    Haltezunge
    18
    Steuereinheit
    19
    Sensor
    Z
    Boden
  • Die Messanordnung 1 umfasst ein Gehäuse 2, wenigstens ein Kraftgerät 3, das sich an dem Gehäuse befindet und das die Messung von mechanischen Eigenschaften von Materialien ermöglicht, wenigstens eine Haltevorrichtung 4, die so im Gehäuse 2 positioniert ist, dass sie dem Kraftgerät 3 gegenüberliegt, wenigstens eine Platte 5, die so im Gehäuse 2 platziert ist, dass sie sich zwischen der Haltevorrichtung 4 und dem Kraftgerät 3 befindet, wenigstens eine Prüfprobe 6, die durch den Benutzer auf der Platte 5 positioniert ist, um ihre mechanischen Eigenschaften zu bestimmen, wenigstens ein Fixierelement 7, das es ermöglicht, die Prüfprobe 6 in lösbarer Weise an der Platte 5 zu befestigen, wenigstens eine Kraftzunge 8, die zwischen der Prüfprobe 6 und dem Kraftgerät 3 positioniert ist, wobei ein Ende der Kraftzunge mit der Prüfprobe 6 und das andere Ende mit dem Kraftgerät 3 verbunden ist, und die es ermöglicht, dass eine von dem Benutzer vorbestimmte Kraft auf die Prüfprobe 6 ausgeübt wird.
  • Die Messanordnung 1 der Erfindung umfasst wenigstens einen Tisch 9, der es ermöglicht, die Prüfprobe 6 in einer durch den Benutzer vorbestimmten Neigung relativ zum Boden Z zu positionieren, wenigstens einen Prüfaufbau 10, der sich an der Kraftzunge 8 befindet, um in Kontakt mit der der Kraftzunge 8 gegenüberliegenden Oberfläche der Prüfprobe 6 zu kommen und zu ermöglichen, dass die durch das Kraftgerät 3 erzeugte Kraft zu der Prüfprobe 6 übertragen wird, was ermöglicht, dass die Prüfprobe 6 unter Belastung gleichzeitig mit Kraft und Moment geprüft wird (1).
  • Das Kraftgerät 3, das zum Bestimmen der mechanischen Eigenschaften von Materialien verwendet wird, die in technischen Anwendungen verwendet werden sollen, und wenigstens eine Haltevorrichtung 4, dem Kraftgerät 3 gegenüberliegt, sind an dem Gehäuse 2 vorgesehen. Dank der Haltevorrichtung 4 ist es möglich, dass das Material entgegen der von dem Kraftgerät 3 ausgeübten Kraft in einer vom Benutzer vorbestimmten Position ortsfest bleibt, oder es kann eine Kraft auf die an dem Gehäuse 2 positionierten Materialien für mechanische Prüfzwecke in entgegengesetzter Richtung zu den von dem Kraftgerät 3 ausgeübten Kräften ausgeübt werden. Wenigstens eine Platte 5 ist an der Haltevorrichtung 4 positioniert. Auf diese Weise ist die Prüfprobe 6, deren mechanische Eigenschaften zu bestimmen sind, auf der Platte 5 platziert. Fixierelement 7 wird verwendet, um zu bewirken, dass die Prüfprobe 6 während der mechanischen Prüfprozesse ortsfest auf der Platte 5 bleibt. Die Prüfprobe 6 ist lösbar an der Platte 5 fixiert, so dass sie zwischen dem Fixierelement 7 und der Platte 5 bleibt. Wenigstens eine Kraftzunge 8 ist zwischen dem Kraftgerät 3 und der Prüfprobe 6 positioniert und ermöglicht es, dass von dem Kraftgerät 3 erzeugte Kraft auf die Prüfprobe 6 übertragen wird. Ein Ende der Kraftzunge 8 ist in Kontakt mit dem Kraftgerät 3 positioniert und das andere Ende ist in Kontakt mit der Prüfprobe 6 positioniert.
  • Es ist wenigstens ein Tisch 9 vorhanden, der sich zwischen der Platte 5 und der Haltevorrichtung 4 befindet und der es ermöglicht, die Prüfprobe 6 in einer vom Benutzer vorbestimmten Winkelstellung in Bezug zum Boden Z zu fixieren. Ein Prüfaufbau 10 ist an der der Kraftzunge 8 zugewandten Oberfläche der Prüfprobe 6 angebracht, um so wenigstens teilweise oder fast vollständig die Oberfläche der auf dem winkelmäßig eingestellten Tisch 9 positionierten Prüfprobe 6 zu umgeben, und ist nahe an der Prüfprobe 6 an der Kraftzunge 8 positioniert. Dank des Prüfaufbaus 10 ist sichergestellt, dass die von dem Kraftgerät 3 erzeugte Kraft, die durch die Kraftzunge 8 übertragen wird, auf die Probe ausgeübt wird, die sich auf dem winkelmäßig eingestellten Tisch 9 befindet, und dass die Prüfprobe 6 gleichzeitig mit Kraft und Moment geprüft wird (1, 2).
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung 1 die Prüfprobe 6, die hergestellt ist, indem die Außenhaut 601 und das Versteifungselement 602 zusammen ausgehärtet worden sind, den Prüfaufbau 10, der an der Kraftzunge 8 vorgesehen ist, um so in Anlage an die gegenüber der Kraftzunge 8 liegende Oberfläche des Versteifungselements 602 zu kommen und es zu ermöglichen, dass die vom Kraftgerät 3 erzeugte Kraft auf die Prüfprobe 6 übertragen wird. Die Prüfprobe 6 wird hergestellt, indem die Außenhaut 601 und die Versteifungselemente 602 zusammen ausgehärtet werden. Die Prüfprobe 6 wird auf dem in Winkelstellung gebrachten Tisch 9 positioniert, so dass das Versteifungselement 602 gegenüber der Kraftzunge 8 ist. Der Prüfaufbau 10 ist dazu ausgestaltet, um auf das Versteifungselement 602 aufgebracht zu werden, um so die Seite des Versteifungselements 6, die nahe der Kraftzunge 8 ist, wenigstens teilweise oder vollständig abzudecken an einer durch den Benutzer vorbestimmten Proportion. Auf diese Weise wird die durch das Kraftgerät 3 erzeugte Kraft mittels des Kraft-Prüfaufbaus 10 auf die Prüfprobe 6 ausgeübt (2, 3).
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung 1 den an der Kraftzunge 8 angeordneten Prüfaufbau 10, der so ausgestaltet ist, um lösbar auf dem Versteifungselement 602 angebracht zu werden, eine Mehrzahl von Vorsprüngen 11, die an der Kraftzunge 8 angeordnet sind, um einander gegenüberzuliegen, wobei der Testaufbau 10 zwischen ihnen bleibt, eine Mehrzahl von Öffnungen 12, die sich an den Vorsprüngen 11 befinden, wenigstens ein Lager 13, das sich durch die Öffnungen 12 erstreckt und so angeordnet ist, um in Kontakt mit der Prüfprobe 6 zu sein, um zu ermöglichen, dass der Prüfaufbau 10 sich zusammen mit dem Versteifungselement 602 bewegt als Resultat der durch die Kraftzunge 8 übertragenen Kraft, die den Fließgrenzwert der Prüfprobe 6 überschreitet, was ermöglicht, dass der Momentwert innerhalb des vom Benutzer vorbestimmten Momentwertbereichs ist. Des Prüfaufbau 10 ist an dem Versteifungselement 602 in lösbarer Weise durch den Benutzer angebracht, um so während der mechanischen Prüfung ortsfest zu bleiben. Es sind mehrere Vorsprünge 11 an der Kraftzunge 8 nahe dem Boden und zum Boden Z hin verlaufend vorhanden. Es sind Öffnung 12 in jedem Vorsprung 11 vorhanden. Die Vorsprünge 11 befinden sich an der Kraftzunge 8, so dass der Prüfaufbau 10 zwischen den Vorsprüngen 11 verbleibt. Wenigstens ein Lager 13 wird verwendet, das positioniert ist, um durch die Öffnungen 12 zu verlaufen und das sich zusammen mit dem Prüfaufbau 10 bewegt. Auf diese Weise, wenn der vom Benutzer vorbestimmte und auf den Prüfaufbau 6 mittels der Kraftzunge 8 übertragene Kraftwert die Fließgrenze der Prüfprobe 6 übersteigt und das Versteifungselement 602 sich an der Außenhaut 601 bewegt, bewegt sich der Testaufbau 10 gleichzeitig mit dem Versteifungselement 602, und der Momentwert der Prüfprobe 6, deren Momentwert auf dem in Winkelstellung eingestellten Tisch 9 berechnet werden soll, verbleibt innerhalb des vom Benutzer vorbestimmten Momentwertbereichs (2, 3).
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung wenigstens eine Nut 14 an dem Prüfaufbau und dem Versteifungselement 602, wenigstens ein Montierelement 15, das in der Nut 14 positioniert ist, was es ermöglicht, dass das Versteifungselement 602 lösbar mit dem Prüfaufbau 10 verbunden ist, eine Mehrzahl von Klemmeinrichtungen 16, die in dem Prüfaufbau 10 angeordnet sind, um einander gegenüberzuliegen, und die in trennbarer Weise mit dem Versteifungselement 602 verbunden sind, was ermöglicht, dass Verstärkungselemente 602, die in verschiedenen Dicken hergestellt sind, in abnehmbarer Weise in dem Prüfaufbau 10 fixiert werden und die von der Kraftzunge 8 übertragene Kraft auf den Prüfaufbau 6 in nahezu verlustfreier Weise übertragen wird und, die so vorgesehen sind, um das Versteifungselement zu umgeben. Der Prüfaufbau 10 und das Versteifungselement 602 sind mit Nuten 14 versehen, um die Montierelemente 15 positionsgenau und in lösbarer Weise zu fixieren. Die Klemmeinrichtungen sind mit dem Prüfaufbau 10 so positioniert, dass jede von ihnen gegenüber einer anderen ist und zwischen dem Prüfaufbau 10 und dem Versteifungselement 602 bleibt. Die Klemmeinrichtungen sind mit dem Versteifungselement 602 und/oder dem Testaufbau 10 mittels der Nuten 14 in einer nachträglich wieder lösbaren Weise verbunden. Auf diese Weise, wenn die Versteifungselemente in unterschiedlichen Dicken hergestellt sind, kann das Versteifungselement 602 unter Verwendung desselben Prüfaufbaus 10 fixiert werden, wobei der Prüfaufbau 10 nicht ersetzt werden muss, und die durch die Kraftzunge 8 auf den Prüfaufbau 10 übertragene Kraft kann auf die Prüfprobe 6 übertragen werden, indem jegliche Verluste, die auftreten könnten, vermieden werden oder auf einem minimalen Niveau gehalten werden (4).
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung 1 wenigstens eine Haltezunge 17, die an der Haltevorrichtung 4 angeordnet ist, die es ermöglicht, dass die Haltevorrichtung 4 am Gehäuse 2 befestigt ist, und den Prüfaufbau 10, der ein Lager 13 daran hat und das Versteifungselement 602 in fast jeder vom Benutzer vorgegebenen exzentrischen Form umgibt, in der das Versteifungselement 602 sich an der äußeren Oberfläche 601 befindet, um so das Versteifungselement 602 während der Belastung ortsfest zu halten, und was es ermöglicht, dass die Kraftzunge 8 und die Haltezunge 17 parallel zueinander an dem Gehäuse 2 ausgerichtet sind. Das Versteifungselement 602 kann an der Außenhaut 601 mit verschiedenen vom Benutzer vorgegebenen Winkeln positioniert sein. Dank des Prüfaufbaus 10 mit dem Lager 13 daran ist es möglich, dass fast jedes exzentrisch geformte Versteifungselement 602 abnehmbar daran angebracht werden kann, und die Kraftzunge 8 und die Haltezunge 17 sind so am Gehäuse angeordnet, um parallel zueinander zu sein (5).
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung 1 wenigstens eine Steuereinheit 18, die es ermöglicht, dass Kraftwerte, die durch den Benutzer vorbestimmt sind und die von dem Kraftgerät 3 erzeugt werden sollen, zu dem Kraftgerät 3 gesendet werden, und wenigstens einen Sensor 19, der lösbar an der Prüfprobe 6 angebracht ist, der den Benutzer in die Lage versetzt, die Kraft-, Bruchfestigkeits- und Momentwerte zu sehen, die auf die Prüfprobe 6 ausgeübt werden, indem diese gleichzeitig zu der Steuereinheit 18 übertragen werden. Um in der Lage zu sein, die Kraft- und Momentwerte der Prüfprobe 6 zu berechnen, wird angestrebt, eine Kraft mit einem vom Benutzer vorbestimmten Wert auf die in der Messanordnung 1 positionierte Prüfprobe 6 auszuüben. Es ist wenigstens eine vom Benutzer gesteuerte Steuereinheit 18 vorhanden, die es ermöglicht, dass die vom Benutzer vorbestimmten Kraftwerte durch das Kraftgerät 3 zur Einwirkung gebracht werden. Wenigstens ein Sensor 19 ist an der Prüfprobe 6 lösbar angebracht, um eine vom Benutzer vorgegebene und durch den Kraftarm auf die Prüfprobe 6 übertragene Kraft zu messen. Auf diese Weise können die Kraft- und Momentwerte auf die an dem winkelmäßig eingestellten Tisch 9 positionierte Prüfprobe 6 berechnet werden und zum Benutzer gesendet werden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung 1 eine Prüfprobe 6, die aus Verbundwerkstoff hergestellt ist. Die Prüfprobe 6 kann hergestellt sein durch Aushärten von Außenhaut 601 und Versteifungselement 602 miteinander.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung 1 eine Spanneinrichtung 16, die aus Metall- oder Verbundwerkstoffmaterial hergestellt ist. Auf diese Weise ist es möglich, dass das Versteifungselement 602 ortsfest in dem Prüfaufbau 10 bleiben kann, solange Kraft durch das Kraftgerät 3 ausgeübt wird.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung 1 eine Prüfprobe 6 in T- oder L-Form. Die Prüfprobe 6, die in T- oder L-Form hergestellt ist, wird auf dem winkelmäßig eingestellten Tisch 9 positioniert, so dass die Endregionen der Versteifungselemente darauf teilweise oder fast vollständig durch den Prüfaufbau 10 umgeben sind.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung 1 eine Kraftzunge 8, die die mechanische Prüfung der Prüfprobe 6 ermöglicht, indem sie lösbar an dem am Gehäuse 2 angeordneten Kraftgerät befestigt ist. Dank der Kraftzunge 8, die lösbar angebracht ist und fixiert ist an dem Kraftgerät 3, kann die von dem Kraftgerät 3 erzeugte Kraft auf die Prüfprobe 6 übertragen werden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung 1 eine Prüfprobe 6, die ein Strukturteil eines Luft- und/oder Raumfahrzeugs ist. Die Verbundwerkstoff-Prüfprobe 6 besteht aus einer Außenhaut 601 und einem Versteifungselement 602 und ist als Strukturteil an einem Luft- und/oder Raumfahrzeug angeordnet.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Messanordnung 1 ein Gehäuse 2 mit einem herkömmlichen mechanischen Zug- oder Druck-Prüfaufbau. Dank des Prüfaufbaus 10, in dem sich ein Lager 13 befindet, wird die Prüfprobe 6, deren Kraft- und Momentwerte gleichzeitig unter Verwendung des winkelmäßig eingestellten Tisches 9 gemessen werden sollen, durch den Benutzer den mechanischen Messungen in dem Zugprüfsystem unterzogen, um Zugkraft und Moment zu messen, oder in dem Druckprüfsystem, um Druckkraft und Moment zu messen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • CN 110108567 B [0004]
    • IN 372137 B [0005]
    • CN 211927452 U [0006]

Claims (12)

  1. Messanordnung (1) mit einem Gehäuse (2), wenigstens einem Kraftgerät (3), das sich an dem Gehäuse (2) befindet und die Durchführung von Messungen mechanischer Eigenschaften von Materialien ermöglicht, wenigstens einer Haltevorrichtung (4), die am Gehäuse (2) gegenüber dem Kraftgerät (3) positioniert ist, wenigstens einer Platte (5), die so im Gehäuse (2) platziert ist, um zwischen der Haltevorrichtung (4) und dem Kraftgerät (3) zu bleiben, wenigstens einer Prüfprobe (6), die von einem Benutzer auf der Platte (5) positioniert ist, um ihre mechanischen Eigenschaften zu messen, wenigstens einem Fixierelement (7), das es ermöglicht, die Prüfprobe (6) in abnehmbarer Weise auf der Platte (5) zu befestigen, wenigstens einer Kraftzunge (8), die zwischen der Prüfprobe (6) und dem Kraftgerät (3) positioniert ist, so dass ein Ende davon die Prüfprobe (6) berührt und das andere Ende in Kontakt mit dem Kraftgerät (3) ist, und die es ermöglicht, eine vom Benutzer vorgegebene Kraft auf die Prüfprobe (6) auszuüben, gekennzeichnet durch wenigstens einen Tisch (9), der es ermöglicht, die Prüfprobe (6) in einer vom Benutzer vorgegebenen geneigten Stellung in Bezug auf den Boden (Z) zu positionieren, und durch wenigstens einem Prüfaufbau (10), der an der Kraftzunge (8) angeordnet ist, um so an der der Kraftzunge (8) zugewandten Oberfläche des Prüfkörpers (6) angebracht zu werden, und der es ermöglicht, die vom Kraftgerät (3) erzeugte Kraft auf die Prüfprobe (6) zu übertragen, wodurch ermöglicht wird, die Prüfprobe (6) unter Belastung im Hinblick auf Kraft und Moment gleichzeitig zu prüfen.
  2. Messanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfprobe (6) hergestellt ist, indem die Außenhaut (601) und das Versteifungselement (602) gemeinsam ausgehärtet sind, und dass der Prüfaufbau (10) an der Kraftzunge (8) angeordnet ist, um so an der der Kraftzunge (8) zugewandten Oberfläche des Versteifungselements (602) angebracht zu sein, und dass er es ermöglicht, die durch das Kraftgerät (3) erzeugte Kraft auf die Prüfprobe (6) zu übertragen.
  3. Messanordnung (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfaufbau (10) an der Kraftzunge (8) angeordnet ist, um so lösbar an dem Versteifungselement (602) angebracht zu werden, dass mehrere Vorsprünge (11) an der Kraftzunge (8) angeordnet sind, so dass die Vorsprünge (11) einander zugewandt sind und der Testaufbau (10) zwischen ihnen bleibt, dass die Vorsprünge (11) mehrere Öffnungen (12) haben, dass wenigstens ein Lager, das sich durch die Öffnungen (12) erstreckt und das so positioniert ist, um in Kontakt mit der Prüfprobe (6) zu sein, dazu vorgesehen ist, um den Prüfaufbau (10) in die Lage zu versetzten, sich simultan mit dem Versteifungselement (602) als Resultat davon zu bewegen, dass die von der Kraftzunge (8) übertragene Kraft den Fließgrenzwert der Prüfprobe (6) überschreitet, was es ermöglicht, dass der Momentwert innerhalb eines vom Benutzer vorgegebenen Momentwertbereichs ist.
  4. Messanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Nut (14), die sich an dem Prüfaufbau (10) und dem Versteifungselement (602) befindet, wenigstens ein Montierelement (15), das in der Nut (14) positioniert ist, was ermöglicht, dass das Versteifungselement (602) lösbar mit dem Prüfaufbau (10) verbunden ist, mehrere Klemmeinrichtungen (16), die in dem Prüfaufbau (10) angeordnet sind, um einander zugewandt zu sein und um lösbar mit dem Versteifungselement (602) verbunden zu sein, was ermöglicht, dass in verschiedenen Dicken hergestellte Versteifungselemente (602) lösbar in dem Prüfaufbau (10) fixiert werden und dass die durch die Kraftzunge (8) übertragene Kraft in fast verlustfreier Weise auf die Prüfprobe (6) übertragen wird, und die so angeordnet sind, um das Versteifungselement (602) zu umgeben.
  5. Messanordnung (1) nach Anspruch 2 bis Anspruch 4, gekennzeichnet durch wenigstens eine Haltezunge (17), die an der Haltevorrichtung (4) angeordnet ist und es ermöglicht, dass die Haltevorrichtung an dem Gehäuse (2) montiert ist, und durch den Prüfaufbau (10), der das Lager (13) darin hat und das Versteifungselement (602) in fast jeder vom Benutzer vorgegebenen exzentrischen Form umgibt, in der das Versteifungselement (602) an der äußeren Oberfläche (601) angeordnet ist, um so das Versteifungselement (602) während der Belastung ortsfest zu halten, und es ermöglicht, die Kraftzunge (8) und die Haltezunge (17) im Gehäuse (2) parallel zueinander anzuordnen.
  6. Messanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens Steuereinheit (18), die es ermöglicht, vom Benutzer vorgegebene Kraftwerte, die durch das Kraftgerät (3) ausgeübt werden sollen, zu dem Kraftgerät (3) übertragen werden, und durch wenigstens einen Sensor, der lösbar an der Prüfprobe (6) angebracht ist, was es dem Benutzer ermöglicht, die angewendeten Kraft-, Bruchfestigkeits- und Momentwerte, die auf die Prüfprobe (6) angewendet werden, zu sehen, indem sie gleichzeitig zur Steuereinheit (18) gesendet werden.
  7. Messanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfprobe (6) aus einem Verbundwerkstoff- oder Metallmaterial hergestellt ist.
  8. Messanordnung (1) nach Anspruch 4 bis Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtungen (16) aus einem Metall- oder Verbundwerkstoffmaterial hergestellt sind.
  9. Messanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfprobe (6) eine T- oder L-Form hat.
  10. Messanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftzunge (8) trennbar an dem am Gehäuse (2) befestigten Kraftgerät (3) fixiert ist und die mechanische Prüfung der Prüfprobe (6) ermöglicht.
  11. Messanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfprobe (6) ein Strukturteil eines Luft- und/oder Raumfahrzeugs ist.
  12. Messanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das Gehäuse (2) ein herkömmlicher mechanischer Zug- oder Druckprüfungsaufbau ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110108567A (zh) 2019-06-25 2019-08-09 南京航空航天大学 陶瓷基复合材料层间拉伸试件及其制备方法及其试验方法
CN211927452U (zh) 2019-12-27 2020-11-13 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种复合材料夹层共固化结构拉脱试验件

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