Aachen, 26. Mai 2021
Univ.-Prof. Dr.-Ing.
Markus Feldmann
Mies-van-der-Rohe-Str. 1 D-52074 Aachen
Telefon: +49 241 80-25177 Fax: +49 241 80-22140 www.stb.rwth-aachen.de
Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Björn Abeln
Telefon: +49 241 80-25825 Raum 709c
abeln@stb.rwth-aachen.de
Helen Bartsch M. Sc.
Telefon: +49 241 80-23595 Raum 720a
h.bartsch@stb.rwth-aachen.de
Masterarbeit
Bereich: Ermüdung/Brückenbau/zerstörungsfreie Prüfung
Thema: Zerstörungsfreie Rissdetektion in Stahlstrukturen mit Hilfe von Accoustic Emission
Problemstellung:
Bei Stahlkonstruktionen handelt es sich in vielen Fällen um ermüdungsbeanspruchte Konstruktionen, die entsprechend bemessen werden müssen. Aufgrund von steigenden Beanspruchungen und/oder Konstruktions- und Ausführungsfeh- lern sind heute allerdings eine Vielzahl von Stahltragwerken rissgefährdet oder -geschädigt, wie bspw. orthotrope Stahl- brücken oder Krankonstruktionen. Mit Hilfe zerstörungsfreier Prüfmethoden (ZfP), zu der als neues innovatives Verfah- ren die Accoustic Emission (AE, Schallemissionsmessung) gehört, kann man in einem Frühstadium die Rissbildung oder Schädigung erkennen. Vorteile der AE sind die äußerst geringen Kosten sowie die Möglichkeit einer einfachen Dauer- messung direkt am Bauwerk über lange Zeiträume.
Ziel dieser Masterarbeit ist die Entwicklung und Durchführung von einfachen Vorversuchen mit definiertem Rissgesche- hen und -energie, anhand derer man die akustischen Schallmessungen kalibrieren kann (Zuordnung von Schallpeaks zu Rissenergien). Im Idealfall erfolgt die Bearbeitung mit einem weiteren Masteranden auf Seiten des AMT (Institute for Advanced Mining Technologies) der RWTH Aachen mit Schwerpunkt auf der AE.
Themenbereiche / Arbeitsumfang:
Die Thematik der Arbeit kann mit dem Betreuer individuell abgestimmt werden, mögliche Arbeitsschritte sind:
- Einarbeitung in die Themengebiete Ermüdung, Bruchmechanik und Accoustic Emission
- Entwicklung, Herstellung und Durchführung von einfachen Kalibrierungsversuchen mit definierten Versagens- und Rissgeschehen einschließlich der entsprechenden Versuchsstände und Messtechnik
- Entwicklung von Zusammenhängen zwischen Schallemission und Rissgeschehen (mit AMT)
- FE-Simulationen und ggf. bruchmechanische Untersuchungen Beginn:
ab sofort möglich
