Detektion von Vorspannkraftverlusten in Schraubenverbindungen auf Basis elektromechanischer Impedanzspektren

Abstract

Das FOSTA‐Forschungsprojekt P 1403 „Detektion von Vorspannkraftverlusten in Schrauben auf Basis elektromechanischer Impedanzspektren“ zielt auf die Entwicklung eines statistisch abgesicherten Verfahrens ab, welches im Rahmen eines Structural Health Monitorings (SHM) eine kostengünstige, kontinuierliche Überwachung von Schraubenkräften in vorgespannten HV‐Verbindungen auf Basis von elektromechanischen Impedanzspektren (EMI) ermöglicht. Die EMI‐Methode basiert auf der indirekten Messung der frequenz‐ und vorspannkraftabhängigen mechanischen Impedanz der Schraube. Im Rahmen des Projekts konnte ein Indikator von den Messdaten abgeleitet werden, der mit der Vorspannkraft korreliert. Des Weiteren wurden im Rahmen des Projekts zusätzliche Effekte auf EMI‐Spektren, die für eine zuverlässige Vorspannkraftüberwachung von dem Einfluss der Vorspannkraft selbst unterschieden werden müssen, untersucht. Hierbei handelt es sich u. a. um den Einfluss der Temperatur. In dieser Veröffentlichung werden diese Einflüsse näher untersucht. Dies geschieht zum einen auf Basis von Simulationen, die mithilfe einer FE‐Software durchgeführt wurden, und zum anderen mithilfe von Experimenten.