Textile-based strain sensors for fiber-reinforced composites under tension, compression and bending

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

Abstract

Diese Forschungsarbeit befasst sich mit der anspruchsvollen Aufgabe, die strukturelle Integrität von Komponenten aus faserverstärktem Verbundwerkstoff (FVW) unter komplexen Belastungsbedingungen zu überwachen. Die Gewährleistung der Sicherheit und Funktionalität dieserKomponenten ist von höchster Bedeutung, aber wirtschaftlich herausfordernd. Daher präsentiert diese Studie einen innovativen Ansatz unter Verwendung von textilbasierten Dehnungssensoren, die kostengünstig und strukturell mit kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK)-Komponenten kompatibel sind. Die Untersuchung umfasst die systematische elektromechanische Charakterisierung und den Vergleich von vier verschiedenen Sensormaterialien auf der Garn- und Verbundebene in verschiedenen Testszenarien. Zyklische Zug-, Druck- und Biegeversuche an CFK-Proben werden durchgeführt und zeigen eine gute Reproduzierbarkeit der Sensorsignale im elastischen Bereich, wobei insbesondere bei Zugversuchen eine signifikante Übereinstimmung mit den angewandten Dehnungsmessmethoden beobachtet wird. Obwohl es geringfügige Abweichungen bei der Auswertung von Druck- und Biegeversuchen gibt, sind die Signale dennoch aussagekräftig für die In-situ-Erkennung von komplexen Belastungsmustern, Rissinitiierung und Strukturversagen. Die Studie zeigt, dass die Integration textilbasierter Sensorgarne ein kontinuierliches Structural Health Monitoring (SHM) von CFK-Bauteilen unter verschiedenen Belastungsszenarien ermöglicht, einschließlich Zug-, Biege- und insbesondere Druckbelastungen.
Titel in Übersetzung
Textilbasierte Dehnungssensoren für faserverstärkte Verbundwerkstoffe unter Zug, Druck und Biegung

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)155-167
Seitenumfang13
FachzeitschriftTechnisches Messen
Jahrgang91
Ausgabenummer3-4
PublikationsstatusVeröffentlicht - 1 März 2024
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

ORCID /0000-0003-3849-3798/work/172571308

Schlagworte

Schlagwörter

  • fiber-reinforced composites, pressure sensors, structural health monitoring, textile sensors, Textile Sensoren, Drucksensoren, Strukturüberwachung, Faserverstärkte Verbundwerkstoffe