التفاصيل البيبلوغرافية
| العنوان: |
Entwicklung eines Kraft-Transfernormals für die Kalibrierung periodischer Kräfte in Werkstoffprüfmaschinen mit Quantifizierung parasitärer Einflussgrößen. (German) |
| Alternate Title: |
Design of a force transfer standard for the calibration of periodical forces in material testing machines with quantification of parasitical influences. (English) |
| المؤلفون: |
Nitschke, Arnd, Neumann, Steffen, Gerber, Siegfried, Kumme, Rolf, Tegtmeier, Falk |
| المصدر: |
Technisches Messen; Jun2023, Vol. 90 Issue 6, p387-401, 15p |
| مصطلحات موضوعية: |
MATERIALS testing, STRAIN gages, TEST systems, FATIGUE testing machines, DYNAMOMETER, METROLOGY |
| مصطلحات جغرافية: |
ZUG (Switzerland) |
| الشركة/الكيان: |
ASTM International (Company), EUROPEAN Union |
| Abstract (English): |
The European EURAMET project „18SIB08 – ComTraForce – Comprehensive Traceability for Force Metrology Services" (18SIB08 – ComTraForce – Comprehensive Traceablility for Force Metrology Services. Available at: https://www.ptb.de/empir2019/comtraforce/home/ [abgerufen am: Feb. 10, 2023]) consists of seven work packages. One of that is dedicated to the development of a full traceability chain for dynamic force calibration of materials testing systems. An essential activity to meet the requirements is the development of a dynamic force transfer standard considering inertial forces and full traceability. At the beginning measurements with a specimen with strain gage bridge were carried out for dynamic force verifications as suggested in ASTM E467 (ASTM E467-21, Standard Practice for Verification of Constant Amplitude Dynamic Forces in an Axial Fatigue Testing System, West Conshohocken, United States, ASTM International, 2021) which is calibrated statically according to DIN EN ISO 7500-1 (DIN EN ISO7500:2018-06, Metallische Werkstoffe – Kalibrierung und Überprüfung von statischen einachsigen Prüfmaschinen – Teil 1: Zug- und Druckprüfmaschinen – Kalibrierung und Überprüfung der Kraftmesseinrichtung (ISO 7500-1:2018), Berlin, Beuth Verlag, 2018) first. However, this applied specimen will represent only one of the possible test configurations of the materials testing system. Thus, the aim was to develop one specimen-like transfer standard, in best case usable for dynamic force calibrations in all configurations of materials testing systems. Finally a dynamic force transfer standard consisting of two parts was developed. The first part, specimen-like and named dynamometer, is applied with strain gages in different planes to measure force, bending strains and temperature. Furthermore, additional masses can be connected to investigate different mass distributions. The stiffness of the calibration setup can be adjusted by the second part, called stiffness adapter, to different stiffness configurations of materials testing. This article describes the design and testing process of the development of the dynamic force transfer standard. The project 18SIB08 COMTRAFORCE has received funding from the EMPIR programme co-financed by the Participating States and from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (German): |
Im Rahmen des europäischen EURAMET-Forschungsprojektes „18SIB08 – ComTraForce – Comprehensive Traceability for Force Metrology Services" (18SIB08 – ComTraForce – Comprehensive Traceablility for Force Metrology Services. Available at: https://www.ptb.de/empir2019/comtraforce/home/ [abgerufen am: Feb. 10, 2023]) wird ein dynamisches Kraft-Transfernormal entwickelt, das für die vollständig rückgeführte Kalibrierung von Werkstoffprüfmaschinen mit sich periodisch ändernden Kräften geeignet ist. Stand der Technik ist die in der ASTM E467 (ASTM E467-21, Standard Practice for Verification of Constant Amplitude Dynamic Forces in an Axial Fatigue Testing System, West Conshohocken, United States, ASTM International, 2021) beschriebene Nutzung von mit Dehnungsmessstreifen (DMS) applizierten Testproben für eine dynamische Verifikation einer Prüfmaschine, die zuvor gemäß DIN EN ISO 7500-1 (DIN EN ISO7500:2018-06, Metallische Werkstoffe – Kalibrierung und Überprüfung von statischen einachsigen Prüfmaschinen – Teil 1: Zug- und Druckprüfmaschinen – Kalibrierung und Überprüfung der Kraftmesseinrichtung (ISO 7500-1:2018), Berlin, Beuth Verlag, 2018) statisch kalibriert wurde. Ein Ziel des Forschungsprojektes ist es, die aufwändig applizierten Standardproben durch präzise und variabel nutzbare Kraft-Transfernormale zu ersetzen, um den bisherigen Aufwand deutlich zu reduzieren und eine vollständige Rückführbarkeit auf die SI-Basis-Einheiten, inklusive einer Messunsicherheitsangabe zu gewährleisten. Ein zentraler Aspekt ist dabei eine bestmögliche Vergleichbarkeit zwischen dem Kraft-Transfernormal und dem zu untersuchenden Prüfkörper zu erzielen, dessen Steifigkeit und Masseverteilung einen Einfluss auf die lokale Kraftwirkung und somit auch die vom Prüfsystem gemessene Kraft haben. Das Transfernormal soll zugleich Temperaturveränderungen und ggf. auftretenden Biegedehnungen erfassen können, um deren Wirkung auf die Kraftmessung des Werkstoffprüfsystems quantifizieren zu können. Die besondere Herausforderung liegt darin, dass die dynamischen Eigenschaften des Prüfaufbaus unverzerrt im Kalibrieraufbau widergespiegelt werden. Um möglichst alle Aspekte durch größte Variabilität und kompakter Bauweise zu berücksichtigen, wurde das Kraft-Transfernormal zweiteilig ausgeführt. Es besteht aus einem einer Standardschwingprobe ähnelnden Bauteil, nachfolgend als Dynamometer bezeichnet, das mit Sensoren zur Kraft- und Temperaturmessung sowie zur Erfassung von Biegedehnungen ausgestattet ist und einem Bauteil, nachfolgend als Steifigkeitsadapter bezeichnet, das die Steifigkeit entsprechend des Gesamtsystems mit Prüfkörper nachbildet. Um den Einfluss unterschiedlicher Masseverteilungen berücksichtigen zu können, verfügt das Dynamometer über Möglichkeiten zur Ankopplung definierter Massen. Das ComTraForce-Projekt wird im Rahmen des „European Metrology Programme for Innovation and Research – EMPIR" gefördert, das dem EU-Förderprogramm „Horizon 2020" entstammt. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
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