Banner

DTU bruger optisk 3D måleudstyr til mekaniske tests
Når forskningen stiller større krav til præcision, skal måleteknologien følge med. Derfor har DTU Structural Lab investeret i et nyt ZEISS ARAMIS Adjustable 24M-system.

- Head of DTU Structural Lab Jesper Harrild Sørensen
Baggrund
Når forskere udvikler og tester nye materialer, er præcise målinger afgørende. Selv små afvigelser kan påvirke testresultaterne og dermed den viden, der danner grundlag for fremtidige materialer og konstruktioner. Derfor har DTU Structural Lab gennem mere end 20 år arbejdet med optiske målesystemer til avancerede mekaniske tests.
DTU Structural Lab, en del af Villum Centre for Advanced Structural and Material Testing på DTU, forsker blandt andet i, hvordan materialer opfører sig under belastning, og hvordan de kan udvikles til at blive stærkere, lettere og mere holdbare. For at opnå pålidelige resultater er det nødvendigt at kunne dokumentere materialernes deformation med høj præcision – også under komplekse belastingsforløb.
Til det formål anvender forskerne ARAMIS – et optisk 3D målesystem, der ved hjælp af højopløselige kameraer registrerer, hvordan et materiale deformerer sig under belastning. Ved at følge tusindvis af målepunkter på materialets overflade kan systemet registrere selv meget små bevægelser og deformationer med stor præcision. Det giver forskerne et detaljeret billede af materialets opførsel gennem hele testen.
"Vi bruger ARAMIS, fordi vi kan få detaljeret information om materialets opførsel uden på forhånd at vide, hvor skaden vil opstå. Det giver os et langt bedre beslutningsgrundlag,"
fortæller Jesper Harrild Sørensen, der er Head of DTU Structural Lab.
Anvendelse
Teknologien anvendes blandt andet i udmattelsestests af forskellige materialer, hvor ændringer i stivhed og begyndende skader kan dokumenteres løbende. Samtidig bruges systemet til analyser af flykomponenter, vindmøllevinger, glasemner, betonkonstruktioner og en lang række andre forskningsprojekter, hvor præcise deformationsmålinger er afgørende.
I et af DTU Structural Labs forskningsprojekter blev systemet blandt andet anvendt til at teste kompositmaterialer, som blev belastet i to retninger samtidig. Dette kaldes biaxal belastning – en metode, der i højere grad svarer til de belastninger, materialet udsættes for i virkelige konstruktioner.
Ved hjælp af de optiske målinger kunne belastningen løbende justeres ud fra materialets faktiske deformation i stedet for udelukkende at være styret af maskinens egne sensorer. Det gav en mere præcis styring af testene og resulterede i mere realistiske og pålidelige testresultater. Samtidig gav metoden forskerne et mere detaljeret indblik i materialernes opførsel under belastning, hvilket styrker grundlaget for den videre forskning.
Picture 1

Picture 2

Næste skridt
For nylig har DTU Structural Lab udvidet sine muligheder med et nyt ZEISS ARAMIS Adjustable 24M-system. Opgraderingen bygger videre på mere end to årtiers erfaring med optiske målinger og giver forskerne endnu bedre forudsætninger for at gennemføre avancerede mekaniske tests.
Det nye system tilbyder højere opløsning, større fleksibilitet og forbedret målenøjagtighed. Samtidig gør det det muligt at håndtere mere komplekse forsøg og indsamle endnu mere detaljerede data. Dermed står laboratoriet endnu stærkere i arbejdet med at udvikle og teste fremtidens kompositmaterialer.
“Som testfacilitet vil vi gerne have adgang til den nyeste teknologi og det mest moderne udstyr til non-contact målinger,” siger Jesper Harrild Sørensen, Head of DTU Structural Lab.
DTU har i forvejen tre andre ARAMIS-systemer samt en ATOS 3D scanner, som bruges til 3D scanning. Siden 2016 har DTU dermed opgraderet deres laboratorie med i alt fire ARAMIS-systemer, mens deres andre institutter også råder over fotogrammetrisystemet TRITOP samt forskellige fuldautomatiserede ScanBox-løsninger.
Systemerne bruges i dagligdagen til både forskning og undervisning – og spiller en vigtig rolle i DTU’s arbejde med udvikling, dokumentation og formidling.
Relaterede sider
Fotogrammetri
Fotogrammetri er optisk 3D koordinatmåling. Teknologien bruges til kvalitetskontrol af store emner, verifikation af fixturer og holdeværktøjer, samt statisk deformationsanalyse.


