Resultaten van twee metingen met de Potentiaal Drop Methode

TECHNISCHE HOCESCHOOL DELFT Afdeling der Maritieme Techniek

Laboratorium voor Scheepsconstructies Intern rapport nr.

SSL 273

RESU'LTATEN VAN TWEE M1ETIN.C:EN MET

DE "POTENTIAL DROP"-METHODE

door

E. van Rietbergen

A R'CHIEF

Inh o ud Inleiding. Beproevingsopzet. 2.1. Proefstukken en belasting. 2.2. Meting potentialen. 2 Resultaten. 2

3.1.. Samenstelling graf ieken. 2

3.2. Proefstuk VE7. 3 3.3. Proefstuk WF15. 3 3.4. Vergelijking proefstukresultaten. 4 Berekening scheurgrootte. 5 Nevenfactoren. 6 5.1. Stroomsterkte. 6 5.2. Temperatuursinvloeden. 6 1 5.3. Inschakelverschijnselen. 7 5.4. Overige nevenfactoren. 7 Conclusies en aanbevelingen. 8 Resuni. 8 Literatuur. 9 Figuren I t/ni 14.

Appendix I: meetresultaten proefstuk VE7.

Appendix II: meetresultaten proefstuk WFI5.

Synbo1enIijst VP = scheurpotentiaal (mV') 'Tref = reférentiepoten.tiaal (mV) P = belasting (kN) spannirg

(N/2)

f = freq'uentie (Hz) w prôêfstukhoögte (mm)

y1 = haive-.eiç.ctro.deàfstand bij scheurpotentiaai (mm).

halvé ei'ectrodeafstand bij referentiepotentiaal (im)

a = gemeten scheurdiepte (mm) = initiatiescheúrdiepte (mm) a' = totale scheurdiepte (mm) K correctie (mm).

0m automatische belastingcondit±es met handhaving van o of 1K te 'kunnen

toepassen zal de scheuriengte voortdurend bekend moeten zum. Een inogelijké manier orn deze scheurlengte doorlopend te bepalen is de "potential drop"-methode. Het principe' van deze meetmethode bestaat daaruit dat als men een

stroomdoor een proefstuk stuurt, de spanningsval over de scheur 'bij een groter wordende scheur zal toenemen.

De scheurgrootte kan uit "potential drop"-metingen bepaald worden als de relatie tussen scheurgroo.tte en spanningsval bekend is. De scheurgrootte wordt meestal uitgezet als functie van het quotínt van de sóheurspanning

en een referentiespanning. Deze referentiespanning wordt gebruikt orn:

eventuele variaties in één proef of tussen verschillende pro.even te verkleinen;

temperatuurvariaties te elimineren (zie verder /1/).

Tijdens een aanvulling op het corrosiev.ermoeiingsonderzoek (Sc 78-03) in he't Laboratorium voor Scheepsconstructies zijn aan twee proefstukken uit

dit onderzoek Tpotential drop"-rnetingen verricht. Allereerst' zal de manier van meten uiteengezet worden, waarna d'e resultaten' van deze twee

proef'stuk-ken besproproef'stuk-ken zullen worden. Ook zullen nog énige fact6ren ter sprake komen die bij toepassing van deze meetmethode van invloed zijn. Tot slot vo'lgen enige conclusies en aanbevelingen.

2. Beproevingsopzet

2. 1. Proefstukken en 'belastin

De proefstukgegevens van de gebruikte staven (genummerd VE7 en WF15) staan afgebeeid in fig. 1. Hierin staan naast de afmetingen ook de plaatsen aan-gegeven waartussen de scheurpotentiaal (V) en d'e referentiepotentiaal (Vr f) gemeten werden. Het materiaal van VE7 was Fe 410 en dat van WFI5 was Fe 510. De wijze van belasten was een vierpüntsbuiging (fig. 2')' wa'arbij tij'dens de metingen de maximum belasting P = 48 kN en de minimum belasting P '. = i kN

max. min

bedroegen. 'Beide proefstukken zijn voorvermoeid op een lagere maximum

belas-ting, nl.

max = 38 kN. Proefstuk VE7, kreeg 22.000 wisselingen op dit lagere

belastingsniveau,, .te.rwijl WFI5 ruirn 34.000 wisselingen had gehad voordat naar

een hogere belasting overgeschakeld werd.

i-ings'frequentie-was-voor-bei-de-proef'stukken-vers'chi±ienth----Proef-s'tuk VE7 had ,gedurende de gehele proef een cons tante frequentie f 0, 1 De frequentie van WF15nam gedurende de proef af van f = 4 Hz bi] het begin tot f = 2Hz en f Ï Hz aan he:t einde van de proef.

De beproeving van beide proefstukken gebeurde in lucht bij een temperatuur

o

van 20 C. .

2. 2. Metin 2otentiaien

De plaatsenwaar de s,cheurpotentiaal (V) en de r,eferentiepotentiaai (Vref)

gemeten zijn, staan aangegeven in fig. . Bi]. deze proef zijn niet alleen de af standen tussen de twee meetpunten voor de V en V verschillend (resp.

p ref

2y1 = 8.,47 mm en =. 49,9 mm), maar wordt Vref ook aan een andere zijde van het proefstuk gemeten dan Ve,. Dit in tegenste.11ing tot /1/ waar de meetpunten

voor VP en Vref iijn liggen. Vrf zou in dit geval op plaats C (fig. 1,) gemeten worden. Men is er zo zeker van dat de scheurgroo.tte geen invioed. op

de referentiepotentiaal zal hebben1 Gezien de wijze van belasten en de moge-li.jkheid tot het plaatsen van koelbakken op de proefstukken brengt een andere plaats.voor Vf praktische problemen.met zich mee,, zod'at

voorV

ook in dé toekomst gebruiktzal worden.

ref

De gebruikte apparatuur is aangeslotenvolgens fig. 3. De

tijdens deproef b.edróeg ongeveer 10 A. Beide potentialen (V en Vref)

wer-den na versiterking van de piekdetector,en afgelezen en in tabellen vastgelegd,

vaarbij tevens..het aantai wisselingen en de scheurgrootte op dat moment ver-meld staan (,zie appendixI en II).

Dé metingen werden verricht na steeds een bepaald aantal wisselingen. Dit is bi] WF15 reeimatiger gebeurd dan bij VE7. Dé potentiaa]imetingen vonden plaats. bi] de maximum belasting P = 48 kN:, de minimum belasting P = kN en een

ge-middeIde belasting. dié lag tussen P = .23,4 en 23,6 kN. Dit is dus iets gem

lager dan (P + P . ).

max min

3.. Resultaten

3.1. Samensteliin rafieken

In fig. 6 is de scheurgroe.i als functie van het aantai wisselingen vas tgelegd. Figuur 5 geeft dezelfde informatie alleen op logarithmische schaal. I-let

ver-schil in ligging van de krommen VE7 en WFI5 in fig. 5 kan veroorzaakt worden door een verschillend aantal wisselingen tijders bet voorvermoeie.n danwel door

bet gebruik van een ander inateriaal per proef'staaf. Echter, voor het onderzoek

deze meetplaats

naar de bruikbàarheid van de "potential drop"-methodè is het verschil in

hg-ging uit fig. 5.verder.niet van belang..

In de figuren 7, 8 en 9 zijn de bsoiute. potentialen en de verhouding

scheur-potentiaal - referentiescheur-potentiaal (V/Vrf) uitgezet ais functie van he.t

aan-ta.i wissehingen voor resp.. VE7 en WF15. ..

Met behuip van de gestrookte 1.evensduurkromrnen uit fig. 6 en de gestrookt:e

krommen uit de figuren 7 t/m 9 zijn de potentialen en de V IV ultgezet op

basis van de scheurgrootte (fig. IO tIm 12),. Zo worden onregeithatigheden,

veroorzaakt door het afiezen, geiimineerd.

in fig. 3 is de V/Vfverhouding van beide proefstukken in één figuur

ge-tekend, zodat de resultaten van beide proefstukken verg&teken kunnen worden.

.3.2. Proefstuk VE7

.Proef.stuk VE7 is vermoeid bij een constante frequentie van f = 0,1 Hz. De re-ferentiep.otentiaah bij de drie ve.rschiÏhende belastingen bleef vrijwei con-stant (zie fig. 10).. De referentiepotentíaal b.ij de maximum behasting

(V ) ugt weh hoger dan de referentiepotentiaai bij de minimum en

ref (max)

gemiddelde behasting (resp. V . en V ).. Dit wijst erop dat ref (min) ref (gem)

de behasting het stroomverlo.op door de restdoorsnede benvloed't en dat dit

ondanks de vrij' grote af stand tussen de meetpunten van Vref .merkbaar is in

de referentiepotentiaal. De V ugt ±3 mV onder (V +

ref (gem) ref (max)

+ Vref

_(min)

De scheurpotentiaal geeft een regelmatig veriopende kromme te zien waarbij hier de V juist jets boyen (V + V . ) higt.

p (gem) p (max) p (mm)

Dit verschil met de re.ferentiepotent.iaal kan. veroorzaak.t worden door het

ef-fect van cheurslu'iting bij lagere belasting, waardoor depotentiaai, bijde minimum belasting hager uitvalt.

De. Vp/Vf_rafiek geef t dan in fig.. 10 drie r.egehmatig stijgende krommen,

waarbij V IV halverwege. de krommen van maximum en minimum belastin

p ref (gem)

Het verschil in scheurgrootte tussen maximum en minimum behasting bij

de-.zehfde V IV -vaarde hoopt van 2,2 mm bij V IV = .0,8 naar 2,0 mm bij

p ref p ref

V /V = 1,45.; een kleine afname dus.

p ref

3.3. Proefstuk WFI,5

Proefstuk WF1.5 is bij drie verschihlende frequenties vermoeid. Dit is in

fig. Il goed te zien door de sprongen die optreden in de V en Vref bij de maximum en minimum behasting,. Wat opvaht is, dat bij het kleiner worden van

de frequentie de krommen dichter bij die van de gemniddelde belasting gaan hopen.. Betrekken we het resultaat van VE7 erbij, dat bij een nog lagere

fre-quentie is gemeten (0,1 Hz), dan lijkt de frefre-quentie-invloed

die optreedt

bij het meten van de output bij maximum en minimum

belasting steeds kleiner

te worden. Dit totdat een verschil ontstaat t.o.v.

de output bij gemiddelde

belasting, die alleen te wijten is aan het verschil in belasten. De

meting

van de gemiddelde output is als semi-statisch te beschouwen en het is

inoge-lijk dat elke meting bij 0,1 Hz ook als zodanig opgevat kan worden (zie blz.

6 en fig. 4 in /1/).

De referentie- en scheurpotentiaal van WFIS vertonen

wel eenzelfde soort

verloop. als bij VE7. De potentialen liggen in de volgorde V

.

, V

en V

min

gem max

boyen elkaar. De referentiepotentiaal bij gemiddelde

belasting ligt bij 4

en 2Hzwel op

(V

+V

.

). Bij 1Hz ligtV

hier

ref (max)

ref (nan)

ref (gem)

weer wat boyen, maar de meettijd is te kort om te kunnen zeggen dat dit door

de afriemende frequentie komt. De scheurpotentiaal bij gemiddelde belasting

ugt wel hoger dan

(V + V

) voor alle drie de frequenties.

p (max)

p (nan)

De V /Vrefkrofllfllen v3rtonen een heel ander beeld dan

die van VE7 (fig. 12).

Hier ugt de Vp/Vret._krouune bij minimum belasting juist boyen die gemeten bij

gemiddelde en maximum belasting. Ook is het verschil tussen V

/V .

en

p

ref (nan)

V IV

bij dezelfde V ¡V

vooral bij de hogere frequenties veel

gro-p

ref (max)

p

ref

ter.

3.4. VereliÎkin 2roefstukresultaten

De in fig. 13 getekende Vp/Vref_krolnfflen voor beide

proefstukken gayen te zien

dat deze voor VE7 lager uitvallen dan voor WFI5. Omdat de kroimnen gemeten

bij

de maximum en minimum belasting een frequentie-invloed te

zien geven is een

vergelijking tussen de beide proefstukken alleen voor de gemiddelde belasting

goed mogelijk. Het verschil tussen de twee V IV

_p

_{ref (gem)}

-kromrnen bedraagt bij

dezelfde V /V

1,5 111m oplopend tot 2 mm bij grotere waarden voor Vp/Vref

Wordt een proef onder zulke wisselende beproevingscondities

uitgevoerd

(voor-vermoeiingsgeschiedenis, materiaal, frequentie), dan zal met deze grootte van

de spreiding rekening gehouden inoeten worden. Ervaringen van andere

onderzoe-ken geven de indruk dat bij gelijke beproevingscondities een grotere

nauw-keurigheid gehaald kan worden. Waarden van Aa < 0,5 mm zijn dan vrij

algemeen.

Aangezien hier slechts twee proefstukken beschouwd zijn, is niet aan te geven

waaraan de spreiding in de scheurgrootte te

wijten is. De output bij maximum

en minimum belasting geef t een frequentie-invloed te

zien, maar in hoeverre

dit ook geldt voor lagere frequenties is niet te zeggen. Alleen een

systema-tisch opgezette proef met verschillende frequenties en/of belastingscondities

4. Berekening scheurgrootte

Voor een oneindig lange strip (hoògte w) ¡net een

centrale scheurlengte Za'

zijn de potentialen V1 {= V) in het midden van de

strip en V2 (= Vrf

aan de zijkant van de

strip (zie fig. 4a):

V, (a')

V1(a0) =

arc cosh

arc cosh

lry'

cosh -.

w

lia'

cos -

_w

iryl

cosh

-I W I.

.cos -

_w

(1)

en

V2(a')

V2(a0)

-afgeleid door Johnson (V1) en Tada (V9). (Zie /2/ en

/3/).

In deze vergeiijkingen is a0 een willekeurig gekozen initiatiescheur.

Beschouwen we de volledig symmetrische strip waar

de formules (1) en (2) voor

afgeleid zijn, dan blilkt voor de bij deze proef

gebruikte proefstukken

slechts

n helft aanwezig te zijn van de strip waarvoor betrekkingen

(1) en

(2) geid'en. Aangezien er alleen geometrische parameters

in de formules (1) en

(2) zitten maakt het voor de spanningen V1 enV2

niet nit of de strip uit

fig. 4a doormidden gesneden wordt. Figuur 4h is dus de helft van 4a maar met

:dezeifde V1 en V2,, en het is gelik aan 'het

proefs'tuk zoals dat in dit

ondër-zoek wordt toegepast. Nu kan met (1). en (2) de verhouding V/V

= V1/V2

-bepaald werden doorw

2 x w:'

(

2. X 74,9

149,8

in

te nernen.

Voor de scheúrgrootte a' dient men, de totale scheur te nemen, dus de

initia-tiescheur a0 (

10 mm). plus de in dit onderzoek gemet.en scheur a.

Omdat uit de metingen bleek dat V

_ref

constant bleef., beschouwen we voor

de

berekening van V

_ref

(

V ) een scheur a' = O. Dit geef t voor V

_{2 p}/V

ref

cosh

Try1,

arc cosh (

_lra'

cosh

-y

.

arc cosl

₍

Vr:f

TrY Wy2

cos--w

Dit geef t een VP/Vref_kromme I in fig. 14. Deze kromme loopt dus duidelijk

lager en iets minder steil dan de Vp/Vref_krolflllie gerneten bij de gemiddelde

belasting.. Poor formule (3) te corrigeren kan krornine II uit fig,

14

gecon-strueerd worden, de correctie bedraagt:

Try1

arc sinh

arc sinh

smb

W

lia'

cos -

_w

smb -

_w iTa0

cos -

_W

(3)

(2)

V -p V ref cosh w . arc cosh ( V + K) met K = 0,2 + 0,0075 a. (4) ira

cos

-w

Daar de gemeten Vp/VreíkroInmen bij gemiddelde belasting een spreiding yerto-nen kan de gegeven K niet meer dan een indicatie van de grootte van de

correc-tie zijn. Bij een bekende V /Vrf die gemeten wordt, kan met (4) een scheur-grootte a berekend worden door de computer met:

7ry1 cosh W ( w (5) a = - arc cos ir

-K+cosh.

w V ref 5. Nevenfactoren 5. 1. Stroornsterk.te

Bij proefstuk VE7 geven de referentiepotentialen absoluut gezien een lagere outputwaarde te zien dan bij proefstuk WFI5. Aangezien de proefstukken

geo-IneLrisch gezien gelijk zijn, moet de stroomsterkte bij proefstuk VE7 lager

zijn geweest dan bij WFI5. Hoewel de frequentie op het verschil in de refe-rentiepotentiaal bij maximum en minimum belasting grote invloed heef t, liggen deze waarden bij VE7 zo dicht bij elkaar dat het mogelijk is dat de stroom-sterkte hierop van invloed is.

Voor iedere proef zal de stroomsterkte echter experimented bepaald moe ten worden totdat deze in een bevredigende output resulteert. Deze zal in de meeste gevallen wel versterkt moeten worden, voordat hij door de computer

verwerkt kan worden. Het is dan ook van belang de overgangsweerstanden bij de electroden za klein mogelijk te maken. Het spanningsverlies en de bein-vloeding door deze overgangsweerstanden is dan minimaal. Een voordeel van staal is wel dat het bij dezelfde stroomsterkte een grotere spanningsval te

zien geef t tussen twee punten dan aluminium. De ervaringswaarde van 0,1 A/mrs2

uit /1/ is hier dan oak niet van betekenis.

5.2. TemeratuursinVlOedefl

Over de invloed van temperatuurverschillen tussen de meetpunten voor de

scheurpotentiaal en de referentiepOtefltiaal is weinig bekend. Cestreefd zal

doorsnede waar gemeten wordt. Afwijkingen door temperatuurverschillen zullen dan minimaal zijn.

Bij zeer lage temperaturen kan zich op he,t scheurviak ijts af gaan zetten, wat

stroom door zou kunnen laten en zo de scheurpotentlaal benvioeden. Men heef t echter ook in corrosief milieu de "potential drop"-methode kunnen toepassen. In de praktijkblijkt de geleidbaarheid van deze niet-metalen zoveel kleiner

te zijn dat een beinvloeding niet verwacht mag worden.

5.3. Irischakeiverschilnselen

Wil men niet doorlopend een stroom door het proefstuk laten lopen maar alleen op die momenten, dat men meet,, dan zouden er tengevolge van het inschakelen van de stroom inschakeJverschijnselen op kunnen treden. Ook over de invloed hiervan is weinig bekend. Ñet behulp van een oscilioscoop zal men vast rnoeten stellen na hoeveel tijd het signaal constant is en er gemeten kan worden. Als de stroom uitgeschakeld is, zal men ook enige metingen moeten doen orn eventuele nul-effecten tengevolge van lekstromen .d. te kunnen elimineren.

5.4. Overige nevenfactoren

-.7-De referentiepotentiaal vertoont in dit onderzoek een constant verloop over de scheurgrootte waaruit blijkt dat déze potentiaal ook inderdaad als ef

e-rentie gebruikt kan worden. Het meten bij verschillende soorten belastingen geef t echter wel een benvloeding van deze potentiaal te zien, al is deze over de scheurgrootte constant. Het is nietbekend in hoeverre de

electrode-afstand hierin een rol speelt. Als de electrode-afstand tussen de twee mèetpunten groter genomen wordt, zal de stroomverdeling over de proefstukhoogte hàmogener zijn, echter de weerstand tussen deze twee punten neemt ook toe. Hierdoor kan de

output van deze twee meetpuntente klein worden. Of er een optimum in deze

eiectrodeafstand bestaat en waar dat ugt, is niet bekend.

Een verschillend aantal wisselingen bij het voorvermoeien geef t vaak

aanlei-ding tot een andre materiaalstructuur over de gekerfde doorsnede. De invloed van het voorvermoeien kon in dit onderzòek niet vastgesteld worden. Aangezien de proefstukken uit een verschillend basismateriaal waren vervaardigd, geef t dit nog een extra onzekerheid over de invloed van de materiaalstructuur. In hoeverre het mogelijk is om de "potential drop"-methode toe te passen op proefstukken met een zeer inhomogene materiaalstructuur (b.v. gelaste staven)

.6. Conciusles en aanbevelingen

op de poténtialen gemeten bij mimum en minimum belasting b1ijkt de f

requen-tie een duide1ïjke ±nvi,oe4 te. hebben., De potentialeri bij gemiddeide belasting ziin ais semi-statisch geineten te beschoúwen. Tot weike frequentie die

be.n-vioeding van de potentiaalmetingen loopt is uit dit onderzoek niet af te

lei-den.

Zowel de referentie- ais cheurpotentiaaI geven een opiopende output bij

toe-nemende heiast.ing te zien. AI.iee. .bij de maximum belas.ting kan men er voor elk pr6efstuk zeker van zijn dat de. scheur geheel open zal staan. Het is.dus

raadzaam de potentialen bij de maximum belasting te meten orn zo een een'duidig meetgegeven te krijgen. Dit dient dan echter wel semi-statisch te gebeuren orn frequentie-invioeden te elimineren.

Het kan zijn dat metingen bij een maximum belasting bezwaren oproepen (b.v. beInvioeding van de verdere scheurgroei) en dat men liever op een lager

be-lastingsniveau meet:. Als men voor alle proefstukken hetzelfde belastings,niVeaU

neemten semi-statis,ch meet, moêt dit in ergelijkbare meetwaarden resuiteen. De sprei.ding. in deze meetwaarden kan dan wel wat .groter .zijn.

Aangezien over de invloedvan versçhillende biastingsconditieS (met name voorvermoeien) op grond van dit onderzoek geen conclusies kunnen worden

ge-trokken, is het raadzaam orn deze voor alle proefs,tukken zoveel mogelijk gelijk te houden: Dit orn de spreiding in de resultaten te minimaliseren.

1-let bii.jkt mogeiijk.de scheur.groôtte vanuit de ve.rhouding van de scheur- en

referentiepotentialen te berekenen. .11ierbij. zal echter proefondervindeliiik een orrectie bepa'ald moeten worden.

Vóo.ri

voor d.e bepaling van deze.

correc-tie is eenduidigheid inbeiasteñ en frequencorrec-tie van groot belang zolang de

,invioedén hiervan nog niet vastgesteid zijn.

Res um

Scheùr.potentiaai en/of referentiepotentiaal kunnen bet best bij een maximum belasting gemeten worden orn eenduidige meetresuitaten te krijgen.

Is een meting bij, maximum belasting bezwaarlijk dan is een lager

belas-tingsniveau aanvaardbaar. Et is dan wel kans op een groteré spreiding.

De rnetingenkunnen het best semi-stat.ischgechieden vanwege een

frequentie-invioed. waarvan de r.eikw,ijdte óñbekend is.

De sche.ur,grootte is uit de potentialen te berekenen waarbj een correctie

vastgesteïd moet worden die bij eenduidige beproevingsconditie het meest nauwkeurig zal zin.

Verder onderzoek naar de invloed van:

f requentie;

belastingscondities (met name voorvermoeien);

3.. stroomsterkte;

temperatuurversciilien tussen meetpunten; overgangsweerstand electroden;

electrodeafstand; materiaalstructuur.

Litera tuur

/1/ Burgers, A., Kempen, P.D.: Automatic crack length measurements by the

electrical potential drop method with computer control. Report LR 309, DELFT, September F980.

/2/ Johnson, 11.11.: Calibrating the Electric Potential Method for studying

slow crack growth. Mat. Res, and Standards 5 (1965), 422.

/3/ Tada, H., Paris, P.C., Irwin, G.R.: The stress analysis of cracks

-lo-Legenda bij figuren

V scheurpotentiaai p V ref:erentiepotentiaal ref.

V IV

= verhoudingscheur en referentiepotentiaal p. ref a = scheurgrootte vanaf a0 = aantal wisselingen potentlaal output maximum belasting gemiddeide belasting minimum be lasting.

fig 2 Belnsting

S TR OOMBR ON

-0- 30 A OE- S V

fig 1 Proefstukgegevns

fig 3 Schema schaJLing upparahiur

2-KANAALS SI 3 N AAL

VER S TER KER

VP PIEKO ElECTOR (HANOAFLEZING) ±600.

Vref

_r

i

2y14.9.9

al J

o0t h2

-

2y.84l

A-A

Vref

2y1

2,

3 aantQt iisseLingen nxlQ4

fig 5 W.isst:ingn, og - scheuryrootte grcifiek

a b

fig 4 Mod( voor sch2urgroeiberehening

Vrei

20-36 46 52

n (1O)

n (x10)

Fig. 6. Aanta1 wisselingen - scheurgrootte grafieken voor WFI5 en VE7.

60 1 6

16-i

12

a tm mJ

8-

4-26 34. 42 50 58

-j

-1,2

1,0

08

6501

- 0,6

¡

550-V trnV]

-450-

350-

250

28

/

f

_,,

max. btusting

/

/

/

belasting gem. mn. b2lasting

/

_{/ /}

1

1100

r

r

ft

.

-- max. beusting

-gem.

-. - min

L.

/

1

n (x10)

62

...--..-i

p-. Cn (D p-. (D o _rP CD p-. (D o o '1 ç), V (mVi

1000-

900-

800

700-

600

s00.-

00 -

300

i

/

/

-.

/

_/

I

-250 I ₃₄

-i-.1 38 46 5:4

2,0 -

1,8

1,4-Vp/Vr

ef

I.2 -

1,0-

0,8 0,6

34

38

max. beIastiig gem. min

46

54.

62

/

1,6

1,4

-Vp/Vre f

1.0-

0,8-0,6

650

-250 o 0 6 mcix. betcisting gem. min.

/

/

/

/

/

/

/

/

,

/

/

I I 4 8 12 16 20 nimm) 8 12 16 20 a Lmm]

Fig. IO. Scheurgrootte - potentiaal grafiek en scheurgrootte - V grafiek voor VE7. Frequentie is 0,1 Hz. p

/

_/

550

-V LmV)

650-

350-f 700 V t mV) 600 500

400

/

/

/

/

_J

/

I

/

I

/

_{I_____.}

-/

_r

..-.

/

L...

i'

/

I

I

,

/

Fig. II. Scheurgrootte - potentiaal grafiek voor WFI5.

21Hz]

1iIHzI

\

/

-J

Vr

_f

4[Hz] I.-1100

- - max. beiusting

gem.

-. - min.

1000 900 800

/

VP 16 20 24 8 12 a 1mm] o 4 300 250

2,0

1,8

1,6-1,

- - mcix. betcis fing gem. - - - min , J,

r

/

r

/

/

,

r

r

Fig,. 12. Scheurgrootte - V/V grafiek voor WFI5.

J-.

r

/ F

VpA'ref

1,2-1,0 0,8 0,6 -/ /

r

/

/

/

/

/

/

/

I O 4 I 8 ci. (mml I 12 I 16 I 20 I 24

-- max.

betasting

- gem.

min.

/

,

,

/

,

,/ .,

/

/

/

/

_/

,

/

/

/

4. I

/

10 12 14 16 18 20 22 24 amm]

f i9 13 _{Vp/Vret_a grrifieken uit meet re suttaf en}

WF 15

/

_,

,

/

6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

o"

ci

APPENDIX I

Meetresultaten proefstuk VE7.

Voorbehandeling: belasting 1/38 kN 10/380 mV.

Milieu: lucht, +20°C.

n = aantal wisselingen

P /P . = maximum en mínimum belasting, output in mV

max min L = scheurlengte voor V L = scheurlengte achter a L = gemiddelde scheurlengte gem

datum = datum meting

h = tijdstip meting freq. = vermoeiingsfrequentie V = referentiepotentiaal re f V = scheurpotentiaal. p

n P

IP

.

max min

L . V nnn

L

_a nun L gem nim datum h freq. V ref . V p o +380/+iOmV 0.0 :: _o,. i 2/3-82 9.05 . . . 35F0 +380j+1OmV

0.0

0.0

"

9. 15 8770 +38O/+JØmV

0.2

O. 15

0.2

"

10.00

I I 700 +3801+ FOmV O . 3

0. 35

0 . 35

"

1.0 .30 . 144QO +380/+I'OmV 0.45 0.55 0.5 "

10.50

. . 16210 +380/+IrOmV 0.55 .0.7 0.65 " 11.05 19420 +380/'+FOmV 0.75. 0.9 0.8 " 11.30 . 2200 +380j+1OmV 0.9 .1 .0 1 .0 " 11.5 5.

Duostaaf VE8 vervangen door staaf WFI6 Po.,tentiaalmetïng

teller op nul., belasting naar 48 kN/lkN f req.

_Vrf

V

O ; 2/3-82 '12..2O 0,1 Hz 10 +235/+235 . " i225' ' +3771+368 +263/+255 20

+480110

" 12.30 _3811+366 +2.771264 1410 +480110. 1.25 1.3 1.25 'I 16.30 !' +3801+36.5 +2821271 7370 +480./+10 2.5 2..5 2.5 3/3-82 8.30 « +3791+366 +3011+268 7400 +2351+235 !' _8.35 " +3751+368 +282/+274 8570 +480/+10 2.8 2.7 2.75 12.00 " +3791364 +3071+255 860.0 9550 +235.1+235 +4801+11 3.2 3.2 3.2 t, 14.30 I!

"

+3751+366 +3811+368 +2891+281 +3121+260 9560 +235./+235 . .. " 1.4.30 '! i-3771+370 +2951+285 F0400 +4801+11

36

3.6 3.6 ' 1 7, 00H +3801+364 +316/+266 1(0450 +2361+236 . . 17.00. t! i-3751+366 +297/+289 11:650 +480/i-]...4;O 4 '4.'0 ' - _--:o'-]'5t' " 375fr359T+320j+268H 11680 +235/+235 4.0 4.0 4.0 " 20.30 "

3711359

+3011+294 12600 +4801+11 4.3' 4.2 4.25 " 23.00 " +375/+361 +3241+296 12600 +235.1+235 " " 3721+363 +3051+296 14100 i-2351+235 4.7 4.6 4.65 4,/3-82 ±3.30 " +3771+368 i-3151+307 1:4110 +4801+11 . " 9.10 . " +3771+366 ,i-33,2/+283 14110 +235/+235 Staaf WFJ6 eruit en , " . ' 9.15. 9.15 " _{+3771+368 3161+306}

vervangen door dummy, teller op nuistand .

O i-2351+235 4.7 4.6 4.65 4/3-82 11.30 0,1 Hz .20 30 930 +480/i-lI +2351+235 +4801+11 5.1 , 4.9 . 5.0' " ' ." " 1.1.32 11.34, 14.00 . " " +3751+368 +379.1+366' +379/+366 '3351+283 +3161+309

3391313

940-

-+2-35/-i-2-35--480/i-lO

. , " 1-4-C-3-16.15 " "

-+-37-7-/i--36'8-379/+366

-+3-2O-[+-3+3-+3461+299 1740

5.3

5.1

5.2

"

Vervoig.

n

P

¡P

. max

min

L

y

nun L a mm L gem nun

datum

h

f req.

V

ref

V p 1750

+235/+235

413-82

16.20

0,1 Hz

+376/+368

+327/+319

7700

+480/+1l

8.0

7.8

7.9

5/3-82

8.30

"

+3771+364

+387/+332

7710

+235/+235

8.32

"

+379/+369

+368/+360

10260

+480/+10

9.0

8.8

8.9

"

15.30

"

+379/+366

+413/+381

10270

+235/+235

"

15.32

"

+377/+366

+392/+385

12490

+480/+10

10.1

10.0

10.05

"

21.50

"

+379/+364

+434/4-374

12500

+235/+235

"

21.55

"

+377/+366

+4131+401

20270

+481/+11

17.5

17.0

17.25

6/3-82

19.00

"

_+3791+361

+564/+502

20290

+235/+235

"

19.05

+375/+366

+542/+530

21290

+4/+0

19.2

19.0

19.1

7/3-82

11.45

21300 +236/-i-236

8/3-82

9.00

+379/+366

+576/+565

21300

+481/+11

19.2

19.0

19.1

'

9.05

"

+383/+364

+6041+585

21310

+236/+236

'

9.10.

"

+382/+366

+576/+564

21310

Einde proef

APPENDIX II

Meetresuitaten proefstuk WFL5.

Voorbehandeiing: belasting 1/38 kN 10/380.mV.

Milieu: lucht, +20°C..

n P

IP

.

max min

y

mm a mm gem nun datum h f req. V ref Vp 0 16/2-82 4 Hz 34340 +380/+10 1.4 2.1 1.75 18/2-82

Naar hogere belasting

34680 +236 1.6 2.2 1.9 1812-82 9.15 4 Hz +4961+489 +392/+385 34880 +479/+1O

+703/+287

+4131+351 37500 +236 2.3 2.7 2.5 " " +500/+493 +405/400

37780

+480/+10 "

+703/+290

+4351+360 39500 +236 3.2

3.5

3.45

"

9.30

" +500/+492

+417/+411

39500 +236 "

10.25

+500/+490 +4151+410 40000 +236 3.3 3.8

3.55

"

"

+500/+491 +420/+415 40200 +481/+10 " +7041+292 +457/+370 42000

236

3.9

4.25 4.15 " " +500/+498 +433/+428 42190 +481/+10 n

"

+7021+296 +475/+380 44000 +236 4.7 5.0 4.85 " "

+500/+494

+452/+445

44200 46000 +481/10 +237

5.5

5.7

5.6 i,

"

+704/+293

+499/+491

+498/+372

+467/+461

46200 +481/+11 " " +702/+293 +526/+402 48000 +236 6.3 6.6 6.45

11.10

" +499/+491 +4871+481 48200 +481/+10 " 11.35 " +702/+291 +5541+411 50000 +236

7.3

7.4

7.35

" " +496/+489 +5111+502 50200 +480/+11 " 11.50 " +703/+293 +588/+424 52000 +237 8.5 8.6 8.55 " " +499/+492 +539/+530 52200 +4811+10 " " +704/+293 +6261+436 53500 +236

9.3

9.4

9.35

" " +499/+492 +5581+552 53700 +481/+11 U tt +702/+293 +6551+447 55000 +236 10.1 10.2 10.15 " " +499/+491 +5801+573 55200 +481/+11 U

"

+702/+293 +691/+459 56500 +235 11.2 11.2 11.2 " "

i-499/4-493

+607/+600 56690 +4811+10 " " +703/+293 +730/+470 57500 +234 12.0 12.0 12.0 " " +499/+492 +624/+616

57700

+4811+10

" I'

+703/+293

+7591+476

58500

+234

12.8

12.8

12.8

" "

+499/+492

+6451+636

58700 +480/i-IO " I

702/+293

+793/+483

59500 +234 13.6 13.6 13.6 "

12.45

" +498/+492 +6681+660 59500 +234 13.6 13.6 13.6 "

13.30

"

+498/+492

+667/+660

59700 +480/+10 "

13.35

" +700/+292 +8301+490 60500 +234 14.6 14.6 14.6 " " +498/+491 i-690/+689

Vervoig. n y mm a mm L gem mm

datum h f req. _Vref VP

60700 +481/+11 18/2-82 4 Hz +700/+291 +868/+492 61000 +234 15.0 15.0 15.0 " " +499/+491 +702/+697 61200 +481/+10 " " +703/+294 +8891+502 61500 +234 15.6 15.5 15.55 " " +499/+492 +7171+710 61700 +480/+11 " " +700/+295

+7141+504

62000 +234 16.1 16.0 16.05 " +500/+492 +730/+724 62200 62500 +480/+10 +234 16.8 16.6 16.7 't

"

t,

"

+700/+294 +499/+491 +935/+510 +747/+730 62600 +480/+11 " naar 2 Hz +626/+361 +870/+598 63000 +234 17.4 17.2 17.3 " " +498/+492 +761/+753 63100 63500 +480/+11 +234 18.0 17.8 17.9

t

' t,

"

+626/+361 +500/+491 +900/+602 +779/+771 63600 +480/+11 t' +626/+363 +929/+609 64000 +234 18.6 18.5 18.55 " " _5001+491 +799/+790 64100 +481/+12 lt

t

+626/+361 +955/+617 64500 +234 19.3 19.2 19.25 " +500/+491 +818/+810 64600 65000 +480/+11 +234 20.0 19.8 19.9

,

"

t,

"

+626/+363

+499/+493

+982/+628

+840/+833

65100 +4811+11 " " +623/+361 +1014/+636 66000 +234 20.8 20.7 20.75 " +499/+491 +864/+855

66100

+480/+11

tI

+626/+359 +1045/+653

66500 +234 21.8 21.6 21.7 "

14.50

" +499/+492 +888/+880

66500

+234

21.8

21.6

21.7

"

15.15

"

+498/+490

+888/+880

66600

+480/+11

t lt

+624/+357 +1077/+667

67000 +234 22.8 22.6 22.7 " "

+498/+489

+918/+910

67050 +480/+10 " naar 1 Hz +565/+415 +1031/+784

67450

+480/+10

tI

+564/+415 +1058/+808

67500

+231

24.0

23.8

23.9

tI

+498/+489

+954/+942

67500 Einde proef 18/2-82 15.30