Grundlegendes zur Steifigkeit von Werkstoffprüfmaschinen: Teil 1: Steifigkeitsermittlung empirisch und modellbasiert am Rahmentragwerk

Dietmar Findeisen

doi:10.3139/120.111008

Article

Grundlegendes zur Steifigkeit von Werkstoffprüfmaschinen

Teil 1: Steifigkeitsermittlung empirisch und modellbasiert am Rahmentragwerk

Published/Copyright: March 24, 2017

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From the journal Materials Testing Volume 59 Issue 4

Kurzfassung

Der Einfluss der Maschinensteifigkeit auf die Versuchsführung ist ein seit langem untersuchtes Thema. Von den in den Kraftfluss einbezogenen Komponenten hat das Maschinengestell wesentlichen Anteil an der Eigenfederung. Diese lässt sich an ausgeführten Prüfmaschinen durch Belastungsversuche messtechnisch ermitteln. Aus der Steigung typbezogener Federkennlinien geht außer der Größe der Formänderung die gespeicherte elastische Formänderungsenergie hervor. Um den dadurch bedingten Maschineneinfluss zu minimieren, ist das Merkmal „harte” Prüfmaschine eine unabdingbare Forderung jeder konstruktiven Auslegung. Der Schwerpunkt vorliegender Abhandlung liegt daher auf der voraussagenden Steifigkeitsermittlung. Hierfür lassen sich Bemessungsregeln anhand des Stabwerkmodells „Rahmentragwerk” angeben. Variable Bemessungsparameter werden nach ihrem Einfluss auf die Steifigkeit in der Prüfachse abgestimmt.

Abstract

The influence of the stiffness of structure on material testing machines is a subject of long-lasting interest. Together with the components being included in the flow of force, the machine frame takes essential part in emerging self-deformations. Said ones can be determined by measurement gathered from load testings on realized testing machines. From the gradient of different types of load-deformation diagrams, not only the level of deformation can be obtained, but also the stored elastic deformation energy. To minimize the machine influence on material tests, the characteristic of a “hard” machine is an absolute demand in design calculations. Therefore, the focus of the presented paper is on the prediction of stiffness values. For this, dimensioning formulas can be derived from bar structure modeling applied to framework structures. Variable dimensioning parameters are mutually aligned with their influence on the stiffness towards the testing axis.

*Korrespondenzadresse, Prof. Dr.-Ing. Dietmar Findeisen, Mainzer Straße 12, 10715 Berlin, Germany

Prof. Dr.-Ing. habil. Dietmar Findeisen studierte Allgemeinen Maschinenbau an der TH Hannover, er absolvierte 1974 seine Promotion, 1984 seine Habilitation für das Fachgebiet Schwingungsmaschinen und erhielt 1989 eine apl. Professur an der TU Berlin. Er leitete bis März 2000 die Fachgruppe Wissenschaftlicher Gerätebau in der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin. Seine Forschungsgebiete umfassen die Systemtheorie und Schwingungstechnik, die komplexe Leistungstheorie sowie die hydrostatische Leistungsübertragung (Ölhydraulik). Von 1976 bis 2002 übte er eine Lehrtätigkeit an der TU Berlin im Bereich Elemente des Schwingungsmaschinenbaus und Hydraulik und Pneumatik aus.

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Online erschienen: 2017-03-24

Erschienen im Druck: 2017-04-04

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