Faseroptische Messung von Dehnungs- und Temperaturfeldern/Fiber optic sensing of strain and temperature fields

Abstract

Zusammenfassung Faseroptische Messsysteme ermöglichen eine nahezu kontinuierliche Aufnahme von Dehnung und Temperatur entlang einer Messfaser. Zur Dehnungsmessung sollte die Faser mit einem Klebstoff direkt auf dem Bauteil appliziert werden, bei Temperaturmessungen in der Regel geschützt und verbundlos in Kapillaren geführt sein. Feldartige, zweidimensionale Aufnahmen entstehen entweder, wenn die Fasern kreuzweise gerastert angeordnet sind oder aus Interpolationen zwischen mehreren, nach den erwarteten Gradienten gestaffelten Fasern einer Verlegerichtung. Der Beitrag stellt die grundlegenden Messprinzipien der Faseroptik, erzielbare Genauigkeiten, geeignete Applikationen in Stahlbetonbauteilen und die feldartige Messung von Dehnungen oder Temperaturen vor. Beispiele der Dehnungsmessung an Ankerschienen und der Temperaturfeldaufnahme in einem Stahlbetonbalken zeigen die praktische Anwendung.

Thermo‐mechanical experiments on reinforced concrete beams: Assessing thermal, mechanical, and mixed impacts on fiber optic measurements

“…The fibers coming out of the formwork then lead into tubes outside the formwork and are thus protected (see Figure 4, left). After curing, FOS1 and 2 are bonded to the surface of the concrete specimen in loops as described in a previous study 43 and depicted in Figure 3 to record the strain field.…”

Three‐dimensional testing of fasteners

“…The advantage to investigate this short substitute instead of a channel with several anchors is that then the expected break-out body and the required dimension of the specimens are much smaller and free from undesired mutual interference of different anchors. 18 Moreover no distribution neither of the tensile, 10 transverse, 19 nor longitudinal forces [20][21][22][23] to other anchors occurs during load application. Thus, the true force on an anchor and the channel around can clearly be investigated and understood.…”

Einfluss einer Wärmebehandlung auf das Verbundkriechen von hochfestem Beton

“…x 0 ist dabei der Abstand zwischen M 0 und dem Ende des Verbundbereichs. Es sei darauf hingewiesen, dass im Zeitraum von 20 bis 40 h keine Messdaten erhoben wurden und der alternierende Verlauf der unvermeidlichen Messungenauigkeit der DFOS geschuldet ist [40]. Die in den Versuchen aufgezeichnete Dehnungsänderung ist somit zum einen auf das Verbundkriechen und zum anderen auf die kriechbedingte Reduktion der Biegeeffekte zurückzuführen.…”

“…Diese haben eine Messauflösung von 1/100 mm. Ergänzend werden faseroptische Sensoren (DFOS)[39,40] eingesetzt, um die Dehnungsverteilung im Bewehrungsstab ε s ðx; tÞ über die Länge x und die Zeit t aufzuzeichnen. Die polyamidbeschichteten Glasfasern werden mit dem Kleber "Polytec PT AC2411" in Nuten auf dem Bewehrungsstab verklebt[40].…”