Validierung des Fallturmprüfstands

Problemstellung

Die Aussagekraft der bisher ermittelten Messergebnisse, welche zur Auslegung des Sicherheitskonzepts des proTRon EVOLUTION verwendet wurden, wurde aufgrund eines nicht plausiblen Verhaltens der aufgenommenen Kraftmesswerte im Kraft-Weg-Diagramm in Frage gestellt. Problematisch waren zum einen der schwingungsbehaftete Verlauf und zum anderen der große Schwankungsbereich der aufgenommenen Kraftwerte. Es war unklar, ob die aufgenommene Frequenz durch das Crushing der Proben oder aus dem Fallturm selbst entsteht.

Methode

Um die Messwertaufnahme verifizieren zu können, wurden Vergleichsmesswerte aus einem Versuch, der möglichst an der Hochschule nachgestellt werden kann, benötigt. Das Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe aus Kaiserslautern stellte zu diesem Zweck Messwerte sowie Prüfkörper aus Aluminium-Rundstahl zur Verfügung. Der hochschul-interne Fallturm wurde möglichst an die Randbedingung des Versuches aus Kaiserslautern angepasst, sodass dieser anschließend nachgestellt werden kann.

Ergebnis

Werden die beiden gemittelten Messwertreihen miteinander verglichen, wird deutlich, dass der hochschulinterne Fallturm weiterhin deutlich schwingungsbehaftete Kraftwerte in einem großen Schwankungsbereich aufnimmt. Somit ist es wahrscheinlich, dass die aufgenommenen Schwingungen nicht wie vermutet aus den vorher verwendeten Prüflingen, sondern aus dem Fallturm selbst entstehen. Weiterhin wurde jedoch deutlich, dass die aufgenommenen Messwerte, mit Berücksichtigung der höheren Masse des Hochschul-Fallturms, nahezu gleich sind. Daraus folgt, dass die in der Vergangenheit ermittelten Messwerte und damit die Auslegung des Sicherheitskonzeptes als realistisch anzusehen sind.

Aufbau des Fallturms: Fallarm an hydraulisch gesteuerter Halterung geführt an Doppel-T-Träger
Problematische Kraftaufnahme aus Vergangenheit
Aluminium-Probekörper
Bestimmen des neuen Schwerpunkts des Fallarms
Vergleich der Kraft-Weg-Diagramme der gemittelten Messwerte
Vergleich Energieaufnahme
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