Entwicklung und experimenteller Einsatz einer Prüfeinrichtung für in-situ-Tomographien von Miniatur-Holzproben an der Synchrotron-Strahllinie TOMCAT (PSI, Villigen)

• Forschungsstelle: COST
• Projektnummer: C08.0117

Schlüsselwörter (Englisch)

wood; synchrotron; tomography; testing device; structure-property-relations; micromechanics

Forschungsprogramme (Englisch)

COST-Action FP0802 - Experimental and computational Micro-Characterisation Techniques in Wood Mechanics

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Im geplanten Projekt sollen am Paul-Scherrer-Institut (Villigen, Schweiz) tomographische in-situ-Synchrotronstudien an der TOMCAT-Strahllinie der Swiss Light Source (SLS) durchgeführt werden. Dabei sollen experimentelle Grundlagen für die Herleitung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von Holz auf Mikro- oder Submikroebene geschaffen werden. Das Projekt ist in zwei Teilschritte gegliedert. Im ersten Schritt soll eine auf die TOMCAT-Strahllinie zugeschnittene Prüfvorrichtung entwickelt werden, die mechanische Lastaufbringung und Klimasteuerung während des Tomographierens von Holz erlaubt. Im zweiten Schritt soll die neue Technik dazu eingesetzt werden, Auswirkungen der Mikrostruktur auf das mechanische Verhalten und das Versagensverhalten zu analysieren. Dabei stehen hygromechanische und zeitabhängige Aspekte im Vordergrund.

Partner und Internationale Organisationen (Englisch)

AT, CH, DE, DK, ES, FI, FR, HU, IT, LT, NL, NO, PL, PT, RS, SE, SI, TR, UK

Abstract (Englisch)

The mechanical response of wood, a natural composite material, depends on the composition of the different anatomical features. To gain a better understanding of the complex structure-property relationships, this project uses synchrotron-based tomography. With this method, the spatial observation of deformations of wood under load is possible in-situ. In the project, a testing device for the synchrotron beamline TOMCAT at the Swiss Light Source at the Paul Scherrer Institute (Villigen, Switzerland) was developed and used for compression tests, as well as for a combination of tension with acoustic emission monitoring. Two different sample shapes were used. In the tests the suitability of the machine for the observation of failure area formation in tension and compression was proven. Furthermore the combination of acoustic emission monitoring and synchrotron tomography was successfully proven for different fiber-load-angles, possibly enabling the classification of acoustic signals to the damage mechanims. Further evaluations on the structure-property-relationships and investigations with a combination of methods will follow.

Datenbankreferenzen (Englisch)

Swiss Database: COST-DB of the State Secretariat for Education and Research Hallwylstrasse 4 CH-3003 Berne, Switzerland Tel. [phone] Swiss Project-Number: C08.0117