Untersuchungsstrategie zur Bewertung der Langzeitstabilität von Dehnungsmessstreifen

Im Bauwerksmonitoring werden neben Temperaturen und Verschiebungen meist Dehnungen gemessen. Dies dient u. a. dazu, den Ausnutzungsgrad und die Betriebsfestigkeit zu beurteilen. Ein sehr gebräuchliches Verfahren zur Bestimmung von Dehnungen an und in Bauteilen ist die Messung mit Dehnungsmessstreifen (DMS). Für die Beurteilung der Langzeitstabilität von Dehnungsmessstreifen wird im Folgenden eine Klimaprüfung vorgestellt, die eine beschleunigte Beanspruchungseinwirkung durch Temperatur- und Feuchteschwankungen simuliert. Dieser sich wiederholende Zyklus besteht aus vier Phasen, die insgesamt 240 h umfassen und dabei unterschiedliche Kombinationen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit bis hin zu Frost-Tau-Wechseln beinhalten. Anhand von Ergebnissen aus durchgeführten Langzeituntersuchungen über einen Zeitraum von 85 d werden Kenngrößen zur Charakterisierung der Langzeitstabilität von Dehnungsmessstreifen abgeleitet. Die Messergebnisse zeigen Unterschiede in der Nullpunktdrift zwischen den einzelnen Typen von Dehnungsmessstreifen und welche Bedeutung der Auswahl und dem Schutz von Dehnungsmessstreifen beigemessen werden muss.

Test strategy for evaluation of strain gauge long term stability
In the field of structural health monitoring the measuring of strain is prevalent beside temperature and displacement. The strain is used to determine the utilization rate and to estimate the fatigue strength of a structure. A very common measurement method for strains at and in components is the usage of strain gauges. Further, a climate cycle for analysis of long term stability of strain gauges is introduced, that simulates an accelerated temperature and humidity stress. This cycle consists of four phases, which lasts 240 h and covers different combinations of temperature and humidity conditions up to freezing and thawing. The results of a 85 d lasting long term test are presented and used to describe characteristic values for long term stability of strain gauges. The measurement results show significant differences for the strain gauge types in the zero point drift and underline the role of correct choice and protection to achieve reliable strain measurements.