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In-situ Kombination von Schallemissionanalyse und Röntgen-Mikrotomografie mit Zugversuchungen an Miniatur-Prüfkörpern aus Fichtenholz

F. Ritschel, M. Zauner, S. J. Sanabria, A. J. Brunner, P. Niemz
Proc. DGZfP-Jahrestagung
Dresden, Germany 2013

Abstract

Kurzfassung. Erstmals wurden Miniaturproben aus Fichtenholz (Picea abies (L.) Karst.) unter stufenweiser Zugbelastung in-situ mittels Schallemissions- (AE, Acoustic Emission) Messung und gleichzeitiger Synchrotron-basierter Röntgen-Mikrotomographie (SRµCT, Synchrotron Radiation Micro Computed Tomography) bis zum Versagen untersucht. Die Kombination dieser beiden Methoden ermöglicht eine detaillierte, mikroskopische Beschreibung des Schädigungsprozesses in der Holzstruktur. Der dafür entwickelte Versuchsaufbau erlaubt die direkte Ankopplung zweier Schallemissions-Miniatursensoren an den Prüfkörper. Die Datenaufzeich-nung liefert Informationen zur Ansammlung mikroskopischer Defekte bis zum mak-roskopischen Versagen des Prüfkörpers mit einer zeitlichen Auflösung im Bereich von µs. Die Röntgen-Mikrotomographie (TOMCAT Strahlenlinie am Paul Scherrer Institut, Villigen, Schweiz) andererseits ermöglicht eine räumliche Abbildung der belasteten Strukturen mit hoher Auflösung. Um eine Auflösung von 1.85 µm³ pro Voxel zu erreichen und um das Versagen im Beobachtungsfenster zu zentrieren, wurde eine vordefinierte Sollbruchstelle in Form einer Verjüngung (Querschnitt ca. 4 mm²) in die Miniaturproben eingearbeitet. Die Zugbelastung erfolgte senkrecht wie auch parallel zur Faserrichtung. Ausgewählte Beispiele der Analyse der Schallemissions-Messungen in Zusammenhang mit Informationen aus den Tomogrammen verdeutlichen die Anwendbarkeit und den Nutzen der vorgestellten Methodik


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  year = {2013},
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