3D Optic Sensor

Das Projekt umfasst die Entwicklung eines Algorithmus für ein faseroptisches Inklinometermesssystem (FOS), bestehend aus einem zylindrischen Glasfaserstab, in den entlang der Längsachse faseroptische Faser-Bragg-Gitter (FBG) integriert sind. Auf Basis der entlang des Stabes erfassten FOS-Messdaten sollen die räumlichen Verformungszustandsgrößen sowohl für kleine als auch für große dreidimensionale Verformungen bestimmt werden. Darüber hinaus sollen lokale Materialspannungen abgeleitet und mit definierten Grenzzuständen verglichen werden, um Grenzzustände der Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Lebensdauer von Bauteilen zu verifizieren. Zu diesem Zweck wird im Rahmen des Projekts ein Auswertealgorithmus entwickelt, der die FOS-Messgrößen in Inklinometer-, Extensometer- sowie lokale Dehnungsinformationen überführt. Die Umrechnung erfolgt durch die Kopplung der Messdaten mit einem speziell entwickelten inversen Finite-Elemente-Programm sowie einem Optimierungsalgorithmus. Das Projekt baut auf einem bereits erfolgreich entwickelten Algorithmus für ein FOS-Lamellenmesssystem mit rechteckigem Querschnitt auf, bei dem zwei eingebettete faseroptische Sensoren zu einem Messsystem kombiniert wurden. Ziel des Projekts ist es, dieses bewährte Lamellenmesssystem mit rechteckigem Querschnitt und zwei eingebetteten faseroptischen Sensoren zu einem FOS-Messsystem mit kreisförmigem Querschnitt und drei eingebetteten faseroptischen Sensoren weiterzuentwickeln, das insbesondere für die Messung großer Durchbiegungen und komplexer dreidimensionaler Verformungen geeignet ist.