WO2006116782A1 - Method for carrying out fatigue tests on a sample body and test device - Google Patents

Method for carrying out fatigue tests on a sample body and test device Download PDF

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WO2006116782A1 PCT/AT2006/000173 AT2006000173W WO2006116782A1 WO 2006116782 A1 WO2006116782 A1 WO 2006116782A1 AT 2006000173 W AT2006000173 W AT 2006000173W WO 2006116782 A1 WO2006116782 A1 WO 2006116782A1
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vibration exciter
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Johann Kollegger
Bernd KÖBERL
Herbert Pardatscher
Markus Vill
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Technische Universität Wien
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Definitions

  • the invention relates to a method for carrying out fatigue experiments on a test specimen and a device for carrying out the method.
  • Structures whose fatigue behavior is to be taken into account in dimensioning are either dimensioned according to standards or sufficient resistance to fatigue failure by means of fatigue tests can be demonstrated.
  • Fatigue tests are used, for example, for assessing the fatigue behavior of angled cables and cable-stayed anchors for cable-stayed or cable-stayed bridges, as well as for coupling tensioning cables in prestressed reinforced concrete structures.
  • the fatigue behavior is influenced by the following factors:
  • Fatigue tests on small components can be performed with servo-hydraulic testers or Hydropx ⁇ sanlagen with high frequencies (20 to 100 Hertz).
  • large components such as Slanted cable anchors, which require a basic force of approx. 2500 kN, reduce the test frequency of servo-hydraulic test systems to approx. 1 hertz.
  • Hydropulse systems are only offered by test equipment manufacturers in the force range up to a maximum of 2500 kN. At present, there are three large plants in Europe where fatigue tests are carried out for large components, e.g. Slanted cable, can be performed.
  • a second test facility is located at the Eidjaen Materialprüfweg in D Weg, Switzerland.
  • the basic force is applied with hydraulic presses.
  • the oscillating load is applied by the servo-hydraulically controlled extension and retraction of hydraulic presses.
  • the achievable test frequency is therefore in the order of 1 Hertz.
  • the third test device is located at the Laboratoire central de ponts et clices, France.
  • the basic force is applied to the test specimen (length approx. 5.20 m) by means of three hydraulic presses and to a temporary cable (length 13.80 m).
  • the swinging load is generated by small dynamic presses.
  • slightly higher test frequencies than at the test facility of the Technical University of Kunststoff and the EMPA are possible.
  • the invention has for its object to provide a method and a test device that allow fatigue experiments with much higher frequencies and with a lower energy input than in the known designs.
  • This object is procedurally achieved in that the specimen is exposed in a spring stiffness system having a static stress and is additionally exposed by means of a vibration exciter vibrational stress, wherein in the system for the static stress, a closed power flow is generated.
  • the spring stiffness of the oscillating mass system is adjusted to obtain the first natural frequency that constitutes the test frequency, either adjusting the spring stiffness and / or increasing or decreasing the vibrating masses, and performing the fatigue test at that first natural frequency.
  • a test frequency of the fatigue test is set between 5 and 100 Hz, in particular between 25 and 50 Hz.
  • test specimen is fastened in a test rig having a high rigidity, the force flow being closed via the test frame, the test specimen and via a resilient connection.
  • the rigidity of the test frame is expedient at least 5 times, preferably at least 10 times, higher than the rigidity of the test specimen.
  • the vibrations are caused mechanically or electromechanically.
  • a suitable variant is characterized in that the vibration is damped.
  • a test device for carrying out the method according to the invention is characterized by the combination of the following features: a test frame with at least one support for coupling a
  • Test specimen one acting between the specimen and the test frame
  • the spring device is mechanically coupled on the one hand via the loading device with the test frame and on the other hand with the test specimen, wherein the vibration exciter is preferably provided at the coupling point between the spring means and the test specimen.
  • the vibration generator is designed as a mechanical vibration exciter and provided on a arranged between the spring means and the test body holding means, such as a housing, wherein preferably on the holding means balancing masses are attached
  • the vibration exciter is suitably guided in the direction of vibration by means of a guide device, preferably formed by a suspension device or a linear guide, such as a slide bearing.
  • test piece is coupled with one end portion on the test frame and the other end via the loading device to the test frame, and that the vibration generator is coupled via the spring means to the test frame and on the Test body acts between its end regions, wherein the vibration exciter is preferably designed as a mechanical vibration exciter.
  • a test device for bending fatigue tests is characterized in that the test body is coupled with its end portions with the test frame and claimed between its end via at least one spring means which is attached on the one hand to the test frame and on the other hand via the loading device with the test body, subjected to bending is, where appropriate, the vibration exciter is coupled to the test specimen optionally with the interposition of balancing weights
  • Fig. 1 a fiction, contemporary test apparatus for fatigue experiments in a standing arrangement for testing an anchorage of an inclined cable (The vibration stress is applied by means of a mechanical unbalance exciter).
  • Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1st
  • Fig. 3 shows a second embodiment of the test device in a vertical arrangement for testing a tendon coupling (The vibration stress is applied with two electromechanical vibration exciters).
  • FIG. 4 shows a section along the line IV-IV of FIG. 3 and FIG. 5.
  • FIG. 5 shows a section along the line V-V of FIG. 3 and FIG. 4.
  • FIG. 6 shows a plan view of a third embodiment of the test device in a horizontal arrangement for testing a tendon coupling (the vibration stress is applied by means of a mechanical unbalance exciter.)
  • the structure for receiving the unbalance exciter, the additional masses and the two anchors is suspended upwards with steel cables.
  • FIG 8 shows the layout of a fourth embodiment of the test apparatus in a horizontal arrangement for testing an anchoring cable (The vibration stress is applied by means of a mechanical unbalance exciter.)
  • the steel structure for receiving the unbalance exciter, the additional masses and the two anchors is mounted on a plain bearing).
  • FIG. 9 is a section along the line IX-IX of FIG. 8th 10 shows a fifth embodiment of the test device for testing a saddle of a
  • Angled cable (A saddle is used to deflect an inclined cable in the pylon of a
  • Fig. 1 1 is a section along the line XI-XI in Fig. 10.
  • Fig. 12 shows a sixth embodiment of the test apparatus for testing a beam
  • a test arrangement 6 is provided centrally and parallel to the longitudinal columns 2, formed by a test piece 7 fixed to the lower crosshead 4, a holding device 8 coupled to the test piece 7 for a vibration exciter 9 and one with the holding device 8 coupled spring device 10, designed as a pull rope.
  • the upper end of the traction cable 10 is coupled to the upper crosshead 3 via a hydraulic cylinder 11, such as a hydraulic press.
  • a damping element 22 is provided between the crosshead 3 and the hydraulic cylinder 11, a damping element 22 is provided.
  • the vibration exciter 9 is a mechanical unbalance exciter, as it e.g. from "Building Dynamics Practical” by Rainer Flesch, Bauverlag GmbH, Wiesbaden and Berlin, is known, trained.
  • test piece 7 is a piece of a cable, which is provided at its ends with anchors 13, which are also or actually subjected to the test.
  • the rigidity of the test frame 1 is at least 5, preferably 10 times greater than that of the test arrangement 6.
  • the test frame 1 forms with the test assembly 6, ie the test body 7, the vibration exciter 9 with the holding device 8 and acting as a spring device traction cable 10, a system , which has a certain spring stiffness, wherein the power flow is closed in the system.
  • the dynamic system is in the resonance state (ie in the first natural frequency) during the experiment. This first natural frequency or the natural angular frequency depends essentially on the stiffness of the spring device 10, the test body 7, the holding device 8 and the test frame 1 and on the mass density of the system.
  • the first natural frequency of the system can be adjusted over the length and thickness of the traction cable 10 and the mass of the vibrator 9 and the additional masses 12 at the coupling point between the test piece 7 and 10 traction cable.
  • the excitation force of the mechanical unbalance exciter depends on the rotating masses and the set speed. This excitation force is multiplied by the resonant dynamic magnification factor (e.g., 50% attenuation equal to 1%).
  • the main advantages of this test device are the very high test speed and the low energy consumption during the tests compared to conventional systems.
  • the energy costs for the operation and possible cooling of the vibrator 9 amount to only a fraction of the cost of operating and cooling a hydraulic unit.
  • the duration of the test is reduced for 2 million load changes at a frequency of 40 hertz to 13.9 hours compared to 23 days at a frequency of 1 hertz.
  • a vibration exciter 9 operating on an electromechanical basis is provided, which is supported on the foundation block 5 for the test frame 1 and coupled via a cross member 14 to the traction cable 10 and the test body 7.
  • the test specimen is formed by two tendon pieces, which are connected to a coupling 15.
  • Vibration exciters 9 on mechanical (counter-rotating masses) and electromechanical basis are available in the desired test range of 5 to 100 hertz and for the required forces on the market.
  • the arrangement of the test device can be both upright and lying and depends on the circumstances of the test hall. In a horizontal arrangement of the vibration exciter 9 must be stored accordingly, so that movement in Longitudinal direction of the test piece 7 is given. This can be realized by a corresponding rolling or sliding bearing, as shown in FIGS. 8 and 9, or a suspension 17 according to FIGS. 6 and 7.
  • the vibration generator 9 is attached to the saddle 18 and the spring device 10 - also a pull rope 10 - is in the direction of vibration, starting from the coupling with the saddle 18 to the test frame 1 directed and coupled with this also.
  • the tensile force is applied here with a hydraulic press 11 on the both sides with the test frame 1 coupled cable 19.
  • FIGS. 12 and 13 illustrate a test frame 1 for carrying out a fatigue test on a load-bearing beam 20, such as a reinforced concrete beam.
  • the force causing the bending is applied by hydraulic presses 11 3 which are mounted transversely to the carrier 20 cross members 21, applied, between the hydraulic presses and the test frame 1 spring elements 10, for example, tie rods, are provided, over which the power flow is closed.
  • a damping element 22 is provided in the direction of action of the vibration generated by a mechanical vibration generator 9. Additional masses 12 are provided here between the vibration exciter 9 and the carrier 20.
  • spring elements 10 can - as described - traction cables or tension rods (made of steel or plastic, optionally fiber-reinforced) but also pressure rods are used.

Abstract

The invention relates to a method for carrying out fatigue tests on a test body (7) which, in order to increase the frequency of testing, in particular with high loading of the test body is characterised in that the test body (7) is subjected to a static load by a system comprising a spring resistance and is additionally subjected to an oscillating load by means of an oscillation generator (9) with generation of a closed force path in the system for static loading.

Description

Verfahren zur Durchführung von Dauerschwingversuchen an einem Prüfkörper sowie PrüfvorrichtungMethod for carrying out fatigue tests on a test specimen and test device
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung von Dauerschwingversuchen an einem Prüfkörper sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for carrying out fatigue experiments on a test specimen and a device for carrying out the method.
Im Bauwesen und im Maschinenbau erfahren viele Konstruktionen durch eine wiederkehrende Belastung, selbst wenn diese weit unter der statischen Festigkeit des Materials liegt, Schädigungen des Materialgefüges. Bei ausreichend oft wiederkehrender Beanspruchung kann die fortschreitende Schädigung zu einem Ermüdungsversagen des Werkstoffes führen.In the construction industry and in mechanical engineering, many constructions experience damage to the material structure as a result of recurring loading, even if this is far below the static strength of the material. If the stress is sufficiently frequent, the progressive damage can lead to fatigue failure of the material.
Konstruktionen, deren Ermüdungsverhalten bei der Bemessung zu berücksichtigen ist, werden entweder normgemäß dimensioniert oder es wird ein ausreichender Widerstand gegen Ermüdungsversagen durch Dauerschwingversuche nachgewiesen.Structures whose fatigue behavior is to be taken into account in dimensioning are either dimensioned according to standards or sufficient resistance to fatigue failure by means of fatigue tests can be demonstrated.
Dauerschwingversuche werden zum Beispiel für die Beurteilung des Ermüdungsverhaltens von Verankerungen von Schrägkabeln und Schrägseüen für Schrägkabel- bzw. Schrägseilbrücken sowie für Kopplungen von Spannkabeln bei vorgespannten Stahlbetonkonstruktionen herangezogen.Fatigue tests are used, for example, for assessing the fatigue behavior of angled cables and cable-stayed anchors for cable-stayed or cable-stayed bridges, as well as for coupling tensioning cables in prestressed reinforced concrete structures.
Untersuchungen zum Ermüdungsverhalten von Verankerungen an Schrägseilen werden in der Regel für 2 Millionen Lastwechsel durchgeführt. Die Oberlasten, die bei Schrägkabeln aus Parallellitzen 45% der Nennzugfestigkeit entsprechen, und die Akzeptanzkriterien richten sich nach den entsprechenden Normen, z.B. den PTI-Recommendations for stay cable design, testing and Installation. Die Schwingbreiten, mit denen die Versuche durchgeführt werden, richten sich nach den maximalen Schwingbreiten, die im Bauwerk auftreten können. Das Verhältnis zwischen den Schwingbreiten im Versuch und im Bauwerk wird für das Einzelbauwerk festgelegt und ist nicht normativ geregelt.Investigations on the fatigue behavior of anchorages on stay cables are usually carried out for 2 million load changes. The upper loads, which correspond to 45% of the nominal tensile strength of parallel stranded cables, and the acceptance criteria are based on the relevant standards, e.g. the PTI Recommendations for stay cable design, testing and installation. The vibration ranges with which the tests are carried out depend on the maximum vibration widths that can occur in the structure. The relationship between the vibration widths in the test and in the structure is determined for the individual structure and is not normatively regulated.
Das Ermüdungsverhalten wird von folgenden Faktoren beeinflusst:The fatigue behavior is influenced by the following factors:
- Ausbildung bzw. Verguss des Seilkopfes- Training or casting of the rope head
- Korrosion- corrosion
- Lokale Reibung- Local friction
- Ausbildung der Sättel- Training of saddles
- Umlenkungen innerhalb der Verankerungen Die Ermüdungsversuche für Schrägkabel werden im Normalfall mit axialer Belastung durchgeführt. Die Winkeländerungen an den Verankerungsstellen, die sich durch Durchbiegungen der Fahrbahnplatte ergeben, wurden in Versuchen entsprechend simuliert. In Richtlinien wird auch die Möglichkeit dargestellt, die Seilverankerung während des Versuchs um einen definierten Winkel zu verdrehen.- deflections within the anchorages The fatigue tests for diagonal cables are normally carried out with axial load. The angle changes at the anchoring points, which result from deflections of the deck slab, were simulated in tests accordingly. Guidelines also show the possibility of twisting the rope anchorage during the test by a defined angle.
Dauerschwingversuche an kleinen Bauteilen (Prüfkraflt bis ca. 2500 kN) können mit servo- hydraulischen Prüfvorrichtungen oder Hydropxύsanlagen mit hohen Frequenzen (20 bis 100 Hertz) durchgeführt werden. Für große Bauteile, wie z.B. Schrägkabelverankerungen, die eine Grundkraft über ca. 2500 kN erfordern, reduziert sich die Prüffrequenz bei servo- hydraulischen Prüfanlagen auf ca. 1 Hertz. Hydropulsanlagen werden von den Prüfgeräteherstellern nur im Kraftbereich bis maximal 2500 kN angeboten. Derzeit gibt es in Europa drei große Anlagen, an welchen Dauerschwingversuche für große Bauteile, wie z.B. Schrägkabel, durchgeführt werden können.Fatigue tests on small components (Prüfkraflt up to 2500 kN) can be performed with servo-hydraulic testers or Hydropxύsanlagen with high frequencies (20 to 100 Hertz). For large components, such as Slanted cable anchors, which require a basic force of approx. 2500 kN, reduce the test frequency of servo-hydraulic test systems to approx. 1 hertz. Hydropulse systems are only offered by test equipment manufacturers in the force range up to a maximum of 2500 kN. At present, there are three large plants in Europe where fatigue tests are carried out for large components, e.g. Slanted cable, can be performed.
In der Prüfvorrichtung der Technischen Universität München werden drei statische Zylinder zum Aufbringen der Grundkraft und drei Zylinder zum Aufbringen der dynamischen Belastung eingesetzt. Die schwingende Belastung wird durch das Aus- und Einfahren der drei Zylinder für die dynamische Belastung erzeugt. Mit dieser Vorrichtung werden Prüffrequenzen in der Größenordnung von 1 Hertz erreicht. Ein Versuch für 2 Millionen Lastwechsel dauert demnach ca. 23 Tage. Das Ein- und Ausfahren der Zylinder wird über servo-hydrauiische Steuerventile bewerkstelligt und erfordert einen hohen Energieeinsatz, vorwiegend zur Kühlung des Hydrauliköls.In the test apparatus of the Technical University of Munich, three static cylinders are used to apply the basic force and three cylinders to apply the dynamic load. The swinging load is generated by the extension and retraction of the three cylinders for dynamic loading. With this device test frequencies on the order of 1 hertz are achieved. An attempt for 2 million load changes therefore takes about 23 days. The retraction and extension of the cylinder is accomplished via servo-hydraulic control valves and requires a high energy input, mainly for cooling the hydraulic oil.
Eine zweite Prüfanlage befindet sich bei der Eidgenossischen Materialprüfanstalt in Dübendorf, Schweiz. Die Grundkraft wird mit hydraulischen Pressen aufgebracht. Die schwingende Belastung wird durch das servo-hydraulisch gesteuerte Ein- und Ausfahren von hydraulischen Pressen aufgebracht. Die erzielbare Prüffrequenz liegt deshalb in der Größenordnung von 1 Hertz. Es ergeben sich dieselben Nachteile wie oben dargelegt.A second test facility is located at the Eidgenossen Materialprüfanstalt in Dübendorf, Switzerland. The basic force is applied with hydraulic presses. The oscillating load is applied by the servo-hydraulically controlled extension and retraction of hydraulic presses. The achievable test frequency is therefore in the order of 1 Hertz. There are the same disadvantages as stated above.
Die dritte Prüfvorrichtung befindet sich am Laboratoire central de ponts et chaussees, Frankreich. Die Grundkraft wird mittels drei hydraulischer Pressen auf den Prüfkörper (Länge ca. 5,20 m) und auf ein Behelfskabel (Länge 13,80 m) aufgebracht. Die schwingende Belastung wird mit kleinen dynamischen Pressen erzeugt. Dadurch sind geringfügig höhere Prüffrequenzen als bei der Prüfanlage der Technischen Universität München und der EMPA möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Prüfvorrichtung zu schaffen, die Dauerschwingversuche mit wesentlich höheren Frequenzen und mit einem niedrigeren Energieeinsatz als bei den bekannten Ausführungen ermöglichen.The third test device is located at the Laboratoire central de ponts et chaussees, France. The basic force is applied to the test specimen (length approx. 5.20 m) by means of three hydraulic presses and to a temporary cable (length 13.80 m). The swinging load is generated by small dynamic presses. As a result, slightly higher test frequencies than at the test facility of the Technical University of Munich and the EMPA are possible. The invention has for its object to provide a method and a test device that allow fatigue experiments with much higher frequencies and with a lower energy input than in the known designs.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass der Prüfkörper in einem eine Federsteifigkeit aufweisenden System einer statischen Beanspruchung ausgesetzt wird und zusätzlich mittels eines Schwingungserregers einer Schwingungsbeanspruchung ausgesetzt wird, wobei im System für die statische Beanspruchung ein geschlossener Kraftfluss erzeugt wird.This object is procedurally achieved in that the specimen is exposed in a spring stiffness system having a static stress and is additionally exposed by means of a vibration exciter vibrational stress, wherein in the system for the static stress, a closed power flow is generated.
Vorzugsweise wird die Federsteifigkeit des Systems mit schwingenden Massen zur Erzielung der ersten Eigenfrequenz, die die Prüffrequenz bildet, abgeglichen, wobei entweder die Federsteifigkeit eingestellt wird und/oder die schwingenden Massen vergrößert oder verkleinert werden, und wird der Dauerschwingversuch mit dieser ersten Eigenfrequenz durchgeführt.Preferably, the spring stiffness of the oscillating mass system is adjusted to obtain the first natural frequency that constitutes the test frequency, either adjusting the spring stiffness and / or increasing or decreasing the vibrating masses, and performing the fatigue test at that first natural frequency.
Erfindungsgemäß gelingt es bei hohen Grundlasten — wie z.B. über 2500 IcN - mit im Vergleich zum Stand der Technik hohen Frequenzen zu prüfen; vorzugsweise wird eine Prüffrequenz des Dauerschwingversuches zwischen 5 und 100 Hz, insbesondere zwischen 25 und 50 Hz, eingestellt.According to the invention, at high base loads - such as e.g. over 2500 IcN - to test high frequencies compared to the prior art; Preferably, a test frequency of the fatigue test is set between 5 and 100 Hz, in particular between 25 and 50 Hz.
Eine bevorzugte Variante ist dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper in einem eine hohe Steifigkeit aufweisenden Prüfrahmen befestigt wird, wobei der Kraftfluss über den Prüfrahmen, den Prüfkörper und über eine federnde Verbindung geschlossen wird.A preferred variant is characterized in that the test specimen is fastened in a test rig having a high rigidity, the force flow being closed via the test frame, the test specimen and via a resilient connection.
Hierbei ist zweckmäßig die Steifigkeit des Prüfrahmens mindestens 5 mal, vorzugsweise mindestens 10 mal, höher als die Steifigkeit des Prüfkörpers.Here, the rigidity of the test frame is expedient at least 5 times, preferably at least 10 times, higher than the rigidity of the test specimen.
Vorzugsweise werden die Schwingungen mechanisch oder elektromechanisch verursacht.Preferably, the vibrations are caused mechanically or electromechanically.
Eine zweckmäßige Variante ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung gedämpft wird.A suitable variant is characterized in that the vibration is damped.
Hierbei wird vorteilhaft ein dynamischer Vergrößerungsfaktor, der die vom Schwingungserreger erzeugte Kraft vergrößert, über ein im Kraftfluss vorgesehenes Dämpfungsglied eingestellt. Eine Prüfvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet: einen Prüfrahmen mit zumindest einer Auflage zur Koppelung einesIn this case, a dynamic enlargement factor, which increases the force generated by the vibration generator, is advantageously set via an attenuator provided in the force flow. A test device for carrying out the method according to the invention is characterized by the combination of the following features: a test frame with at least one support for coupling a
Prüfkörpers mit zumindest einem seiner Endbereiche, - einer Belastungseinrichtung zur Aufbringung einer Grandkraft auf denTest specimen with at least one of its end regions, - a loading device for applying a Grandkraft on the
Prüfkörper, einer zwischen dem Prüfkörper und dem Prüfrahmen wirkendenTest specimen, one acting between the specimen and the test frame
Federeinrichtung, und einem mit dem Prüfkörper mechanisch koppelbaren Schwingungserreger.Spring device, and a mechanically couplable with the test specimen vibration exciter.
Zweckmäßig ist die Federeinrichtung einerseits über die Belastungseinrichtung mit dem Prüfrahmen und andererseits mit dem Prüfkörper mechanisch gekoppelt, wobei der Schwingungserreger vorzugsweise an der Koppelstelle zwischen der Federeinrichtung und dem Prüfkörper vorgesehen ist.Suitably, the spring device is mechanically coupled on the one hand via the loading device with the test frame and on the other hand with the test specimen, wherein the vibration exciter is preferably provided at the coupling point between the spring means and the test specimen.
Gemäß einer bevorzugten Variante ist der Schwingungserreger als mechanischer Schwingungserreger ausgebildet und an einer zwischen der Federeinrichtung und dem Prüfkörper angeordneten Halteeinrichtung, wie einem Gehäuse, vorgesehen, wobei vorzugsweise an der Halteeinrichtung Ausgleichsmassen anbringbar sindAccording to a preferred variant of the vibration generator is designed as a mechanical vibration exciter and provided on a arranged between the spring means and the test body holding means, such as a housing, wherein preferably on the holding means balancing masses are attached
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger als elektromechanischer Schwingungserreger ausgebildet ist und einerseits gegenüber dem Prüfrahmen unbeweglich und andererseits über eine mechanische Koppelung mit dem Prüfkörper sowie der Federeinrichtung an der Koppelstelle der Federeinrichtung mit dem Prüfkörper gekoppelt istA further advantageous embodiment is characterized in that the vibration exciter is designed as an electromechanical vibration exciter and on the one hand to the test frame immobile and on the other hand coupled via a mechanical coupling with the test specimen and the spring means at the coupling point of the spring means with the test specimen
Bei einer liegenden Anordnung der Prüfvorrichtung ist zweckmäßig der Schwingungserreger in Schwingungsrichtung mittels einer Führungsungseinrichtung geführt, vorzugweise gebildet von einer Aufhängevorrichtung oder einer Linearführung, wie einem Gleitlager.In a horizontal arrangement of the test apparatus, the vibration exciter is suitably guided in the direction of vibration by means of a guide device, preferably formed by a suspension device or a linear guide, such as a slide bearing.
Zur Prüfung eines Umlenksattels für ein Schrägkabel ist die Prüfvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper mit einem Endbereich am Prüfrahmen und mit dem anderen Endbereich über die Belastungseinrichtung mit dem Prüfrahmen gekoppelt ist, und dass der Schwingungserreger über die Federeinrichtung mit dem Prüfrahmen gekoppelt ist und auf den Prüfkörper zwischen seinen Endbereichen einwirkt, wobei der Schwingungserreger vorzugsweise als mechanischer Schwingungserreger ausgebildet ist. Eine Prüfvorrichtung für Biege-Dauerschwingversuche ist dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper mit seinen Endbereichen mit dem Prüfrahmen gekoppelt ist und zwischen seinen Endbereichen über mindestens eine Federeinrichtung, die einerseits am Prüfrahmen befestigt ist und andererseits über die Belastungseinrichtung mit dem Prüfkörper gekoppelt ist, auf Biegung beansprucht ist, wobei zweckmäßig der Schwingungserreger mit dem Prüfkörper gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Ausgleichsmassen gekoppelt istTo test a Umlenksattels for a diagonal cable tester is characterized in that the test piece is coupled with one end portion on the test frame and the other end via the loading device to the test frame, and that the vibration generator is coupled via the spring means to the test frame and on the Test body acts between its end regions, wherein the vibration exciter is preferably designed as a mechanical vibration exciter. A test device for bending fatigue tests is characterized in that the test body is coupled with its end portions with the test frame and claimed between its end via at least one spring means which is attached on the one hand to the test frame and on the other hand via the loading device with the test body, subjected to bending is, where appropriate, the vibration exciter is coupled to the test specimen optionally with the interposition of balancing weights
Für die Federeinrichtung bieten sich sowohl Zugglieder als auch Druckglieder an.For the spring device offer both tension members and pressure members.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der in den Fig. 1 bis 13 dargestellten unterschiedlichen Ausführungsformen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the illustrated in FIGS. 1 to 13 different embodiments.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine erfindungs gemäße Prüfvorrichtung für Dauerschwingversuche in einer stehenden Anordnung zur Prüfung einer Verankerung eines Schrägkabels (Die Schwingbeanspruchung wird mittels eines mechanischen Unwuchterregers aufgebracht).Fig. 1 a fiction, contemporary test apparatus for fatigue experiments in a standing arrangement for testing an anchorage of an inclined cable (The vibration stress is applied by means of a mechanical unbalance exciter).
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1.Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1st
Fig. 3 eine zweite Ausfuhrungsform der Prüfeinrichtung in einer stehenden Anordnung zur Prüfung einer Spanngliedkopplung (Die Schwingbeanspruchung wird mit zwei elektromechanischen Schwingungserregern aufgebracht).Fig. 3 shows a second embodiment of the test device in a vertical arrangement for testing a tendon coupling (The vibration stress is applied with two electromechanical vibration exciters).
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3 und Fig. 5.4 shows a section along the line IV-IV of FIG. 3 and FIG. 5.
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 3 und Fig. 4.5 shows a section along the line V-V of FIG. 3 and FIG. 4.
Fig. 6 den Grundriss einer dritten Ausführungsform der Prüfvorrichtung in einer liegenden Anordnung zur Prüfung einer Spanngliedkopplung (Die Schwingbeanspruchung wird mittels eines mechanischen Unwuchterregers aufgebracht. Die Konstruktion zur Aufnahme des Unwuchterregers, der Zusatzmassen und der beiden Verankerungen ist nach oben mit Stahlseilen abgehängt.).6 shows a plan view of a third embodiment of the test device in a horizontal arrangement for testing a tendon coupling (the vibration stress is applied by means of a mechanical unbalance exciter.) The structure for receiving the unbalance exciter, the additional masses and the two anchors is suspended upwards with steel cables.
Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII der Fig. 6.7 is a section along the line VII-VII of FIG. 6th
Fig. 8 den Grundriss einer vierten Ausführungsform der Prüfvorrichtung in einer liegenden Anordnung zur Prüfung einer Verankerung eines Schrägkabels (Die Schwingbeanspruchung wird mittels eines mechanischen Unwuchterregers aufgebracht. Die Stahlkonstruktion zur Aufnahme des Unwuchterregers, der Zusatzmassen und der beiden Verankerungen ist auf einem Gleitlager gelagert).8 shows the layout of a fourth embodiment of the test apparatus in a horizontal arrangement for testing an anchoring cable (The vibration stress is applied by means of a mechanical unbalance exciter.) The steel structure for receiving the unbalance exciter, the additional masses and the two anchors is mounted on a plain bearing).
Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX der Fig. 8. Fig. 10 eine fünfte Ausführungsform der Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Sattels eines9 is a section along the line IX-IX of FIG. 8th 10 shows a fifth embodiment of the test device for testing a saddle of a
Schrägkabels (Ein Sattel dient zur Umlenkung eines Schrägkabels im Pylon einerAngled cable (A saddle is used to deflect an inclined cable in the pylon of a
Schrägkabelbrücke).Cable-stayed bridge).
Fig. 1 1 einen Schnitt längs der Linie XI-XI in Fig. 10. Fig. 12 eine sechste Ausführungsform der Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Balkens ausFig. 1 1 is a section along the line XI-XI in Fig. 10. Fig. 12 shows a sixth embodiment of the test apparatus for testing a beam
Stahlbeton (Die Grundkraft wird mit vier hydraulischen Pressen auf die vierReinforced concrete (The basic force is with four hydraulic presses on the four
Federeinrichtungen und den Prüfkörper aufgebracht). Fig. 13 einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII in Fig. 12.Federeinrichtungen and the test body applied). 13 is a section along the line XIII-XIII in Fig. 12th
Ein Prüfrahmen 1, gebildet von zwei vertikal gerichteten Längssäulen 2, die mit Querhäuptern 3, 4 oben und unten zu einem Rahmen verbunden sind, ist auf einem Fundamentblock 5 montiert. Zwischen dem oberen und unteren Querhaupt 3, 4 ist mittig und parallel zu den Längssäulen 2 eine Prüfanordnung 6 vorgesehen, gebildet von einem am unteren Querhaupt 4 fixierten Prüfkörper 7, einer mit dem Prüfkörper 7 gekoppelten Halteeinrichtung 8 für einen Schwingungserreger 9 und einer mit der Halteeinrichtung 8 gekoppelten Federeinrichtung 10, ausgebildet als Zugseil. Das obere Ende des Zugseiles 10 ist mit dem oberen Querhaupt 3 über einen Hydraulikzylinder 11, wie eine hydraulische Presse, gekoppelt. Zwischen dem Querhaupt 3 und dem Hydraulikzylinder 11 ist ein Dämpfungselement 22 vorgesehen.A test frame 1, formed by two vertically directed longitudinal columns 2, which are connected to a main frame with transverse heads 3, 4 above and below, is mounted on a foundation block 5. Between the upper and lower crosshead 3, 4, a test arrangement 6 is provided centrally and parallel to the longitudinal columns 2, formed by a test piece 7 fixed to the lower crosshead 4, a holding device 8 coupled to the test piece 7 for a vibration exciter 9 and one with the holding device 8 coupled spring device 10, designed as a pull rope. The upper end of the traction cable 10 is coupled to the upper crosshead 3 via a hydraulic cylinder 11, such as a hydraulic press. Between the crosshead 3 and the hydraulic cylinder 11, a damping element 22 is provided.
An der Halteeinrichtung 8, die als den Schwingungserreger 9 aufnehmendes Gehäuse ausgebildet ist, können Zusatzmassen 12 zur Einstellung der ersten Eigenfrequenz — die die Prüffrequenz bildet — montiert werden.On the holding device 8, which is formed as the vibration exciter 9 receiving housing, additional masses 12 for adjusting the first natural frequency - which forms the test frequency - are mounted.
Der Schwingungserreger 9 ist als mechanischer Unwuchterreger, wie er z.B. aus "Baudynamik praxisgerecht" von Rainer Flesch, Bauverlag GmbH, Wiesbaden und Berlin, bekannt ist, ausgebildet.The vibration exciter 9 is a mechanical unbalance exciter, as it e.g. from "Building Dynamics Practical" by Rainer Flesch, Bauverlag GmbH, Wiesbaden and Berlin, is known, trained.
Bei dem Prüfkörper 7 handelt es sich um ein Stück eines Schrägseiles, das an seinen Enden mit Verankerungen 13, die ebenfalls bzw. eigentlich der Prüfung unterzogen werden, versehen ist.In the test piece 7 is a piece of a cable, which is provided at its ends with anchors 13, which are also or actually subjected to the test.
Die Steifigkeit des Prüfrahmens 1 ist mindestens 5, vorzugsweise 10 mal größer als die der Prüfanordnung 6. Der Prüfrahmen 1 bildet mit der Prüfanordnung 6, d.h. dem Prüfkörper 7, dem Schwingungserreger 9 mit der Halteeinrichtung 8 und dem als Federeinrichtung wirkenden Zugseil 10, ein System, das eine bestimmte Federsteifigkeit aufweist, wobei der Kraftfluß im System geschlossen ist. Das dynamische System befindet sich während des Versuches im Resonanzzustand (d.h. in der ersten Eigenfrequenz). Diese erste Eigenfrequenz bzw. die Eigenkreisfrequenz hängt im Wesentlichen von der Steifigkeit der Federeinrichtung 10, des Prüfkörpers 7, der Halteeinrichtung 8 und des Prüfrahmens 1 sowie von der Massenbelegung des Systems ab. Die erste Eigenfrequenz des Systems kann über die Länge und Dicke des Zugseiles 10 und die Masse des Schwingungserregers 9 sowie über die Zusatzmassen 12 bei der Koppelstelle zwischen Prüfkörper 7 und Zugseil 10 eingestellt werden. Somit ist es möglich, durch die richtige Wahl der Zusatzmassen 12 und der Dehnsteifigkeit des Zugseiles 10 die Prüffrequenz zwischen 5 und 100 Hertz zu variieren.The rigidity of the test frame 1 is at least 5, preferably 10 times greater than that of the test arrangement 6. The test frame 1 forms with the test assembly 6, ie the test body 7, the vibration exciter 9 with the holding device 8 and acting as a spring device traction cable 10, a system , which has a certain spring stiffness, wherein the power flow is closed in the system. The dynamic system is in the resonance state (ie in the first natural frequency) during the experiment. This first natural frequency or the natural angular frequency depends essentially on the stiffness of the spring device 10, the test body 7, the holding device 8 and the test frame 1 and on the mass density of the system. The first natural frequency of the system can be adjusted over the length and thickness of the traction cable 10 and the mass of the vibrator 9 and the additional masses 12 at the coupling point between the test piece 7 and 10 traction cable. Thus, it is possible to vary the test frequency between 5 and 100 Hertz by the correct choice of additional masses 12 and the tensile rigidity of the tension cable 10.
Die Erregerkraft des mechanischen Unwuchterregers hängt von den rotierenden Massen und von der eingestellten Drehzahl ab. Diese Erregerkraft wird durch den dynamischen Vergrößerungsfaktor im Resonanzzustand vervielfacht (z.B. für eine Dämpfung gleich 1% auf das 50-fache).The excitation force of the mechanical unbalance exciter depends on the rotating masses and the set speed. This excitation force is multiplied by the resonant dynamic magnification factor (e.g., 50% attenuation equal to 1%).
Die wesentlichen Vorteile dieser Prüfeinrichtung bestehen in der sehr großen Prüfgeschwindigkeit und im geringen Energiebedarf während der Versuche im Vergleich zu den herkömmlichen Anlagen. Die Energiekosten zum Betrieb und zur eventuellen Kühlung des Schwingungserregers 9 betragen nur einen Bruchteil der Kosten für den Betrieb und die Kühlung eines Hydraulikaggregates. Die Dauer der Prüfung reduziert sich für 2 Millionen Lastwechsel bei einer Frequenz von 40 Hertz auf 13,9 Stunden gegenüber 23 Tagen bei einer Frequenz von 1 Hertz.The main advantages of this test device are the very high test speed and the low energy consumption during the tests compared to conventional systems. The energy costs for the operation and possible cooling of the vibrator 9 amount to only a fraction of the cost of operating and cooling a hydraulic unit. The duration of the test is reduced for 2 million load changes at a frequency of 40 hertz to 13.9 hours compared to 23 days at a frequency of 1 hertz.
Gemäß der in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsform ist ein auf elektromechanischer Basis arbeitender Schwingungserreger 9 vorgesehen, der am Fundamentblock 5 für den Prüfrahmen 1 abgestützt ist und über einen Querträger 14 mit dem Zugseil 10 und dem Prüfkörper 7 gekoppelt ist. Der Prüfkörper ist von zwei Spanngliedstücken, die mit einer Koppelung 15 verbunden sind, gebildet.According to the embodiment shown in FIGS. 3, 4 and 5, a vibration exciter 9 operating on an electromechanical basis is provided, which is supported on the foundation block 5 for the test frame 1 and coupled via a cross member 14 to the traction cable 10 and the test body 7. The test specimen is formed by two tendon pieces, which are connected to a coupling 15.
Schwingungserreger 9 auf mechanischer (gegenläufig rotierenden Massen) und auf elektromechanischer Basis sind im angestrebten Prüfbereich von 5 bis 100 Hertz und für die erforderlichen Kräfte am Markt erhältlich.Vibration exciters 9 on mechanical (counter-rotating masses) and electromechanical basis are available in the desired test range of 5 to 100 hertz and for the required forces on the market.
Die Anordnung der Prüfvorrichtung kann sowohl stehend als auch liegend sein und richtet sich nach den Gegebenheiten der Prüfhalle. Bei einer liegenden Anordnung muss der Schwingungserreger 9 entsprechend gelagert werden, damit eine Bewegung in Längsrichtung des Prüfkörpers 7 gegeben ist. Dies kann durch eine entsprechende rollende oder gleitende Lagerung, wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt, oder eine Abhängung 17 gemäß den Fig. 6 und 7 realisiert werden.The arrangement of the test device can be both upright and lying and depends on the circumstances of the test hall. In a horizontal arrangement of the vibration exciter 9 must be stored accordingly, so that movement in Longitudinal direction of the test piece 7 is given. This can be realized by a corresponding rolling or sliding bearing, as shown in FIGS. 8 and 9, or a suspension 17 according to FIGS. 6 and 7.
Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Sattels 18 für ein Schrägseil 19. Der Schwingungserreger 9 ist am Sattel 18 befestigt und die Federeinrichtung 10 - ebenfalls ein Zugseil 10 - ist in Schwingungsrichtung ausgehend von der Koppelung mit dem Sattel 18 zum Prüfrahmen 1 gerichtet und mit diesem ebenfalls gekoppelt. Die Zugkraft wird hier mit einer hydraulischen Presse 11 auf das beiderends mit dem Prüfrahmen 1 gekoppelte Schrägseil 19 aufgebracht.10 and 11 show a test device for testing a saddle 18 for a cable 19. The vibration generator 9 is attached to the saddle 18 and the spring device 10 - also a pull rope 10 - is in the direction of vibration, starting from the coupling with the saddle 18 to the test frame 1 directed and coupled with this also. The tensile force is applied here with a hydraulic press 11 on the both sides with the test frame 1 coupled cable 19.
In den Fig. 12 und 13 ist ein Prüfrahmen 1 zur Durchführung eines Dauerschwingversuches an einem auf Biegung belasteten Träger 20, wie einem Stahlbetonträger, veranschaulicht. Die die Biegung bewirkende Kraft wird von hydraulischen Pressen 113 die an den Träger 20 quer übergreifenden Querträgern 21 gelagert sind, aufgebracht, wobei zwischen den hydraulischen Pressen und dem Prüfrahmen 1 Federelemente 10, z.B. Zugstäbe, vorgesehen sind, über die der Kraftfluß geschlossen ist.FIGS. 12 and 13 illustrate a test frame 1 for carrying out a fatigue test on a load-bearing beam 20, such as a reinforced concrete beam. The force causing the bending is applied by hydraulic presses 11 3 which are mounted transversely to the carrier 20 cross members 21, applied, between the hydraulic presses and the test frame 1 spring elements 10, for example, tie rods, are provided, over which the power flow is closed.
Zwischen dem Träger 20 und dem Prüfrahmen 1 ist in Wirkungsrichtung der über einen mechanischen Schwingungserreger 9 atifgebrachten Schwingung ein Dämpfungselement 22 vorgesehen. Zusatzmassen 12 sind hier zwischen dem Schwingungserreger 9 und dem Träger 20 vorgesehen.Between the carrier 20 and the test frame 1, a damping element 22 is provided in the direction of action of the vibration generated by a mechanical vibration generator 9. Additional masses 12 are provided here between the vibration exciter 9 and the carrier 20.
Als Federelemente 10 können — wie beschrieben — Zugseile bzw. Zugstäbe (aus Stahl oder Kunststoff, gegebenenfalls faserverstärkt) aber auch Druckstäbe eingesetzt werden. As spring elements 10 can - as described - traction cables or tension rods (made of steel or plastic, optionally fiber-reinforced) but also pressure rods are used.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zur Durchführung von Dauerschwingversuchen an einem Prüfkörper (7, 15, 18, 19, 20), dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper (7, 15, 18, 19, 20) in einem eine Federsteifigkeit aufweisenden System einer statischen Beanspruchung ausgesetzt wird und zusätzlich mittels eines Schwingungserregers (9) einer Schwinguhgsbeanspruchung ausgesetzt wird, wobei im System für die statische Beanspruchung ein geschlossener Kraftfluss erzeugt wird.1. A method for performing fatigue tests on a test specimen (7, 15, 18, 19, 20), characterized in that the test body (7, 15, 18, 19, 20) is exposed in a spring stiffness system having a static stress and additionally subjected to oscillatory stress by means of a vibrator (9), wherein in the system for static stress a closed flux of force is generated.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federsteifigkeit des Systems mit schwingenden Massen (12) zur Erzielung einer ersten Bigenfrequenz, die die Prüffrequenz bildet, abgeglichen wird, wobei entweder die Federsteifigkeit eingestellt wird und/oder die schwingenden Massen (12) vergrößert oder verkleinert werden, und dass der Dauerschwingversuch mit dieser ersten Eigenfrequenz durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the spring stiffness of the system with oscillating masses (12) is adjusted to obtain a first Bigenfrequenz, which forms the test frequency, either the spring stiffness is adjusted and / or the oscillating masses (12). be increased or decreased, and that the fatigue test is performed with this first natural frequency.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prüffrequenz des Dauerschwingversuches zwischen 5 und 100 Hz, vorzugsweise zwischen 25 und 50 Hz, eingestellt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a test frequency of the fatigue test between 5 and 100 Hz, preferably between 25 and 50 Hz, is set.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper (7, 15, 18, 19, 20) in einem eine hohe Steifigkeit aufweisenden Prüfrahmen (1) befestigt wird, wobei der Kraftfluss über den Prüfrahmen (1), den Prüfkörper (7, 15, 18, 19, 20) und über eine federnde Verbindung (10) geschlossen wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the test body (7, 15, 18, 19, 20) is mounted in a high stiffness test frame (1), wherein the flow of force on the test frame (1) , the test body (7, 15, 18, 19, 20) and via a resilient connection (10) is closed.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit des Prüfrahmens (1) mindestens 5 mal, vorzugsweise mindestens 10 mal, höher ist als die Steifigkeit des Prüfkörpers (7, 15, 18, 19, 20).5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the rigidity of the test frame (1) at least 5 times, preferably at least 10 times, is higher than the rigidity of the test body (7, 15, 18, 19, 20).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen mechanisch oder elektromechanisch verursacht werden.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the vibrations are caused mechanically or electromechanically.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung gedämpft wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the vibration is damped.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein dynamischer Vergrößerungsfaktor, der die vom Schwingungserreger (9) erzeugte Kraft vergrößert, über ein im Kraftfluss vorgesehenes Dämpfungsglied (22) eingestellt wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a dynamic magnification factor, which increases the force generated by the vibration generator (9), is set via an attenuator provided in the force flow (22).
9. Prüfvorrichtung für an einem Prüfkörper (7, 15, 18, 19, 20) durchzuführende Dauerschwingversuche nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: einen Prüfrahmen (1) mit zumindest einer Auflage zur Koppelung eines Prüfkörpers (7, 15, 18, 193 20) mit zumindest einem seiner Endbereiche, einer Belastungseinrichtung (1 1) zur Aufbringung einer Grundkraft auf den Prüfkörper (7, 15, 18, 19, 20), einer zwischen dem Prüfkörper (7, 15, 18, 19, 20) und dem Prüfrahmen (1) wirkenden Federeinrichtung (10), und9. test device for on a test specimen (7, 15, 18, 19, 20) to be performed fatigue tests according to one of claims 1 to 8, characterized by the combination of the following features: a test frame (1) with at least one support for coupling a test body (7 , 15, 18, 19 3 20) with at least one of its end regions, a loading device (1 1) for applying a basic force to the test body (7, 15, 18, 19, 20), one between the test body (7, 15, 18 , 19, 20) and the test frame (1) acting spring means (10), and
- einem mit dem Prüfkörper (7, 15, 18, 19, 20) mechanisch koppelbaren Schwingungserreger (9).- One with the test body (7, 15, 18, 19, 20) mechanically coupled vibration exciter (9).
10. Vorrichtung nach Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (10) einerseits über die Belastungseinrichtung (11) mit dem Prüfrahmen (1) und andererseits mit dem Prüfkörper (7) mechanisch gekoppelt ist, wobei der Schwingungserreger (9) vorzugsweise an der Koppelstelle zwischen der Federeinrichtung (10) und dem Prüfkörper (7) vorgesehen ist (Fig. 1).10. Device according to spoke 9, characterized in that the spring device (10) on the one hand via the loading device (11) with the test frame (1) and on the other hand mechanically coupled to the test body (7), wherein the vibration exciter (9) preferably at the Coupling point between the spring means (10) and the test body (7) is provided (Fig. 1).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (9) als mechanischer Schwingungserreger ausgebildet ist und an einer zwischen der Federeinrichtung (10) und dem Prüfkörper (7) angeordneten Halteeinrichtung (8), wie einem Gehäuse, vorgesehen ist, wobei vorzugsweise an der Halteeinrichtung (8) Ausgleichsmassen (12) anbringbar sind (Fig. 1).11. The device according to claim 10, characterized in that the vibration generator (9) is designed as a mechanical vibration exciter and at one between the spring means (10) and the test body (7) arranged holding means (8), such as a housing, is provided preferably on the holding device (8) balancing weights (12) are attachable (Fig. 1).
12. Vorrichtung nach Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger als elektromechanischer Schwingungserreger ausgebildet ist und einerseits gegenüber dem Prüfrahmen (1) unbeweglich und andererseits über eine mechanische Koppelung mit dem Prüfkörper (7) sowie der Federeinrichtung (10) an der Koppelstelle der Federeinrichtung (10) mit dem Prüfkörper (7) gekoppelt ist (Fig. 4).12. The device according to spoke 9, characterized in that the vibration exciter is designed as an electromechanical vibration exciter and on the one hand to the test frame (1) immovable and on the other hand via a mechanical coupling with the test body (7) and the spring means (10) at the coupling point of the spring means (10) is coupled to the test body (7) (FIG. 4).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (9) in Schwingungsrichtung mittels einer Führungsungseinrichtung geführt ist, vorzugweise gebildet von einer Aufhängevorrichtung (17) oder einer Linearführung (16), wie einem Gleitlager (Fig. 7, 9). 13. Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that the vibration exciter (9) is guided in the direction of vibration by means of a guide device, preferably formed by a suspension device (17) or a linear guide (16), such as a sliding bearing (Fig , 9).
14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper (18, 19) mit einem Endbereich am Prüfrahmen (1) und mit dem anderen Endbereich über die Belastungseinrichtung (11) mit dem Prüfrahmen (1) gekoppelt ist, und dass der Schwingungserreger (9) über die Federeinrichtung (10) mit dem Prüfrahmen (1) gekoppelt ist und auf den Prüfkörper (18, 19) zwischen seinen Endbereichen einwirkt, wobei der Schwingungserreger (9) vorzugsweise als mechanischer Schwingungserreger ausgebildet ist (Fig. 10).14. The device according to claim 9, characterized in that the test body (18, 19) with an end portion on the test frame (1) and with the other end portion via the loading device (11) is coupled to the test frame (1), and that the vibration exciter (9) is coupled via the spring device (10) to the test frame (1) and acts on the test body (18, 19) between its end regions, wherein the vibration exciter (9) is preferably designed as a mechanical vibration exciter (FIG. 10).
15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper (20) mit seinen Endbereichen mit dem Prüfrahmen (1) gekoppelt ist und zwischen seinen Endbereichen über mindestens eine Federeinrichtung (10), die einerseits am Prüfrahmen (1) befestigt ist und andererseits über die Belastungseinrichtung (11) mit dem Prüfkörper (20) gekoppelt ist, auf Biegung beansprucht ist (Fig. 12).15. The device according to claim 9, characterized in that the test body (20) is coupled with its end portions with the test frame (1) and between its end regions via at least one spring device (10), on the one hand on the test frame (1) is fixed and on the other is coupled via the loading device (11) with the test body (20), is subjected to bending (Fig. 12).
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (9) mit dem Prüfkörper (20) gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Ausgleichsmassen (12) gekoppelt ist (Fig. 12).16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the vibration exciter (9) with the test body (20) optionally with the interposition of balancing masses (12) is coupled (Fig. 12).
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (10) von mindestens einem Zugglied oder Druckglied gebildet ist.17. Device according to one of claims 9 to 16, characterized in that the spring device (10) is formed by at least one tension member or pressure member.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Prüfrahmen (1) und dem Schwingungserreger (9) eine Dämpfungseinrichtung (22) vorgesehen ist. 18. Device according to one of claims 9 to 17, characterized in that between the test frame (1) and the vibration exciter (9), a damping device (22) is provided.
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