Software zur Aufbereitung von Spannungs-Dehnungs Diagrammen

Als erfolgreicher Anbieter von Werkstoffdatenbanken beschäftigen wir uns schon lange mit der Entstehungsgeschichte von Werkstoffdaten und bieten peripher zu unseren Datenbanken umfangreiche Hilfsmittel an, die den Nutzer auf dem Weg von der Prüfmaschine zum Datenblatt unterstützen.
Für die klassischen Versuche mit Zugbelastung haben wir diese Tools zu einem umfassenden Programm für die Versuchsauswertung zusammengefasst.
Insbesondere Spannungs-Dehnungs-Diagramme gehören zu den wichtigsten Informationen für den Ingenieur bei Werkstoffauswahl und Konstruktion. Je nach Anwendung werden dabei Forderungen an die Grafiken gestellt, die von den originalen Messdaten nicht erfüllt werden können. Zur Ablage in Datenbanken müssen die Kurven auf eine begrenzte Anzahl von Stützstellen reduziert werden und es gelten eine Reihe von mathematischen Vorgaben, wie zum Beispiel die Forderung, dass Kurven nicht schwingen sollten und keine Wendepunkte enthalten dürfen.
Wenn Kurven konvertiert werden, z. B. zu Sekantenmoduli, führen kleinste Ungenauigkeiten in der Ausgangskurve zu gravierenden Fehlern. Hinzu kommt, dass - insbesondere im Bereich kleiner Dehnungen - Kurven aus unterschiedlichen Versuchen (z.B. unterschiedlichen Temperaturen) sich gelegentlich überschneiden, bzw. touchieren. Dies ist im Rahmen der Messgenauigkeit nicht relevant, sieht aber im Datenblatt hässlich aus und kann bei der Nutzung in CAE-Systemen zu mathematischen Problemen führen.

Aus den o.g. Gründen sehen viele Nutzer davon ab, Spannungs-Dehnungs- Diagramme in ihre Datenbanken aufzunehmen.

 

Hier setzt unsere neue Software an. Das Programm erlaubt, Rohdaten über eine einfache Schnittstelle einzulesen und in eine Form zu wandeln, die in Werkstoffdatenbanken problemlos abgelegt werden kann. Darüber hinaus stellt sie ein Format zur Verfügung, welches einfach in Zielsysteme transferiert werden kann (z. B. Datenblattdruck, CAE-Systeme, etc.).

 

Dabei werden die folgenden Funktionen angeboten

  • Kurven werden geglättet, Schwingungen eliminiert
  • Einlaufverluste und Bereiche mit fehlerhafter Information werden eliminiert
  • Ingenieursgrößen wie E-Modul, Streckgrenze und Bruchspannung werden automatisch detektiert
  • Neben quasi-statischen Versuchen können auch stark schwingende dynamische Versuche ausgewertet werden
  • Aus verschiedenen Versuchen können Stellvertreter oder Mittelwertkurven bestimmt werden
  • Die Anzahl der Punkte wird reduziert (gegebenenfalls auf das CAMPUS Format)
  • Die Verteilung der Stützstellen kann optimiert werden
  • Kurven werden entweder bis zur Streckgrenze (CAMPUS Prinzip) dargestellt oder wahlweise bis zum Bruch (auch bei sehr hohen Dehnungen)
  • Ausgabe als wahre Spannungskurven ist ebenfalls möglich
  • Es wird sichergestellt, dass die Kurven die mathematischen Forderungen erfüllen, wie zum Beispiel keine Wendepunkte und keine Schwingungen im Sekantenmodul-Diagramm
  • Der Kurvenverlauf kann nach unterschiedlichen Werkstoffmodellen gefittet werden, die Parameter werden dokumentiert

 

Kurven, die aus physikalischen Gründen eine bestimmte Reihenfolge einhalten müssen (Temperaturen, Orientierungen, Dehngeschwindigkeiten) werden auf Plausibilität geprüft und Überschneidungen können unter bestimmten Konditionen automatisch beseitigt werden.

 

Die Software kann Spannungs-Dehnungskurven (Eingangssignal Kraft oder Spannung) ebenso auswerten, wie isochrone Spannungs-Dehnungs-Diagramme (Kriechen).

 

Die neue Software wird als Stand-Alone Paket zur Installation auf handelsüblichen PC geliefert, die Anforderungen an die Hardware sind minimal. M-Base bietet interessierten Kunden an, einige Beispielfiles kostenlos und unverbindlich zu bearbeiten, um die Leistungsfähigkeit kennenzulernen. Die Anwendung der Software steht auch im Rahmen von Dienstleistungsprojekten zur Verfügung.