Hopkinson-Bar: Erklärung und Messung

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Donnerstag, 28. Dezember 2017 um 18:51 Uhr

In diesem Artikel befassen wir uns mit der Hopkinson-Bar. Dabei wird zunächst erläutert, was eine Hopkinson-Bar überhaupt ist und wozu man diese einsetzt. Da Versuche an einer Hopkinson-Bar sehr schnell ablaufen, gehen wir im Anschluss noch kurz auf die Messtechnik ein. Dieser Artikel gehört zu unserem Bereich Physik bzw. Mechanik.

Die technische Entwicklung der Menschheit schreitet immer weiter voran. Dabei werden auch immer anspruchsvollere Materialien benötigt, zum Beispiel auch bei Autos und Flugzeugen. Eine Methode Materialien dynamisch zu prüfen ist der Hopkinson-Bar-Versuch. Vereinfacht ausgedrückt hat man eine Materialprobe, die sich zwischen zwei Stäben - genannt incident bar und transmitted bar - befindet und die durch einen Stoßimpuls stark belastet wird.

Schaltet man zwei Hopkinson-Bars in Serie bezeichnet man dies als Split-Hopkinson-Bar. Das Split-Hopkinson-Bar Verfahren eignet sich zum Beispiel für die Bestimmung des dynamischen Werkstoffverhaltens von Faserkunststoffverbunden. Ganze Bücher befassen sich mit dem Einsatz von Hopkinson-Bars (Siehe zum Beispiel Split-Hopkinson (Kolsky) Bar: Design, Testing and Applications von Weinong W. Chen,Bo Song).

Eine Messung bei den hohen Geschwindigkeiten durchzuführen erfordert eine gute Ausrüstung. Neben Dehnungsmessstreifen sind hier vor allem schnelle und hochauflösende Kameras interessant. Hier sind mit moderner Technik zum Glück inzwischen über 100 kHz-Messungen kein Problem mehr. Zum Abschluss noch ein Bild von einer Hopkinson-Bar mit Kamera (Bild-Quelle: Rudolph-Optik.de Artikel zur Kamera 200XR).

Hopkinson Bar

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