Messsystem zur Dehnungsmessung von Faserwerkstoffen basierend auf subjektiven Laser-Speckle-Mustern

Abstract

Zusammenfassung Fasern, sowohl Naturfasern als auch technische Fasern finden ihren Einsatz in vielen technischen Anwendungen. Es folgt daher die Notwendigkeit die Fasern zu charakterisieren. Die Charakterisierung umfasst in der Regel auch die Bestimmung des Spannungs-Dehnungs-Diagramms von einzelnen Fasern. Dieser Artikel beschäftigt sich mit einem Messsystem welches zur Messung des Spannungs-Dehnungs-Diagramms, auch unter erschwerten Testbedingungen, wie z. B. die Messung bei hohen und höchsten Temperaturen, geeignet ist. Es erfolgt neben der Präsentation des Messsystems ebenfalls eine Diskussion der optimierten Signalverarbeitung. Betrachtet werden anschließend Ergebnisse der Translation der Oberfläche eines menschlichen Haares, montiert auf einer Linearachse. Aus diesen Verschiebungen lässt sich dann, im Falle der Bestimmung des Spannungs-Dehnungs-Diagramms, die technische Dehnung ableiten. Es wird ein auf einer 4f − Optik basierender Aufbau verwendet. Für diesen erweist sich das Schätzen der Verschiebungen weit unter der Wellenlänge auf Basis des Kreuzleistungsdichtespektrum – unter den untersuchten Methoden – als am zuverlässigsten. Abschließend werden potentielle zukünftige Optimierungen des Gesamtsystems angerissen.