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Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen

Forumthread: Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen

Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen
14.03.2025 13:49:58
Bauingenieur
Hallo zusammen!

Ich bin Tobias und habe ein Problem mit der Verarbeitung meiner Versuchsdaten.

Ich habe sieben Zugversuche mit einem Werkstoff durchgeführt und entsprechend sieben Datenreihen erhalten. Gemeinsam haben diese lediglich, dass sie alle bei einer Dehnung von 0 % (für mich der y-Wert) beginnen. Allerdings wurden die Dehnung (y-Wert) und die Spannung (x-Wert) in unterschiedlichen Schritten aufgenommen, und zudem sind die Datenreihen unterschiedlich lang.

Natürlich könnte ich einfach den Mittelwert der nebeneinanderliegenden Werte berechnen. Das funktioniert jedoch nur solange gut, wie für alle Versuche/Datenreihen Werte in einer Zeile vorhanden sind. Sobald eine Datenreihe endet, beginnt die Mittelwertkurve stark zu schwanken. Gleichzeitig kann ich zwar die Mittelwerte der Endpunkte berechnen, also die mittlere Bruchspannung (x) und die mittlere Bruchdehnung (y), aber mit der genannten Methode würde ich diesen Endpunkt nicht genau treffen.

Ich habe überlegt, die kürzeren Datenreihen künstlich auf die Länge der längsten Datenreihe zu interpolieren oder zu strecken, mir fehlt dafür jedoch der richtige Ansatz. Falls jemand eine bessere Methode kennt oder mir einen geeigneten Ansatz für die Interpolation empfehlen kann, wäre ich sehr dankbar.

Zur besseren Veranschaulichung habe ich eine Beispiel-Datenreihe angehängt.

Viele Grüße
Tobias

https://www.herber.de/bbs/user/176258.xlsx
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AW: Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen
14.03.2025 15:27:19
Onur
Wasa genau soll denn diese Kurve zeigen?
AW: Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen
14.03.2025 16:49:17
Beverly
Hi Tobias,

du könntest die Trendlinie von den kürzeren Datenreihen darstellen und die betreffende Formel im Diagramm anzeigen lassen - dann kannst du anhand dieser Formel die gewünschten Werte berechnen.

Bis später
Karin

Link zur Homepage: https://excel-inn.de/
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AW: Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen
15.03.2025 12:00:17
Ulf
Hi,
habe deine Daten mal wie folgt aufbereitet:
Mittelwertbildung über das verhältnis Spannung/Dehnung in 1% - Schritten bis zum Bruch oder Ende der Aufnahme, so sollten pro Kolonne die Darstellungen aussagekräftig bleiben.
Ausreisser korrigiert (Druck-Bruch o.ä)
Dann zusammengefasst ergibt sich

Vlt. ein gangbarer Weg ?
https://www.herber.de/bbs/user/176272.xlsm
hth
Ulf

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AW: Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen
15.03.2025 17:30:29
Bauingenieur
Hi,

danke schon mal für die zahlreichen Antworten. Die geprüften Proben sind additiv gefertigt und danach nochmal nachbehandelt, die Dehnungsaufnahme per Videoextensiometer. Da sind allso viele Stellschrauben die Abweichungen hervorrufen, daher auch das Vorgehen alle zu Mitteln um solche Fehler möglichst auszugleichen und der "Wahrheit" nahe zu kommen. Und ja die Einspannung war nicht ideal, die hat sich teilweise gesetzt, ist aber nicht das eigentliche Problem. ;)
Am Ende sollte dann auch ein übliches Spannungsdehnungsdiagramm, wie in der Bsp. Excel herrauskommen. Alle anderen Darstellungen sind auch nicht üblich. Hab auch mal ChatGpt gefragt, das hat empfohlen die Wert auf ein gemeinsames Raster zu interpolieren. Also nicht gerade trivial und die Wertigkeit der Daten am Ende sollte man auch überprüfen.

Vllt. hat ja jemanden einen cleveren Ansatz.

MfG
Tobias

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AW: Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen
16.03.2025 12:00:32
Bauingenieur
Hi Onur,

deine Ansatz gefällt mir, danke auch für die Arbeit die da reingeflossen ist, nur leider ist das Problem das durch das Verschieben der Datenpunkte der Endpunkt der Mittelwertkurve nicht mehr stimmt. (müsste ja 4,097:47,479 sein). Wahrscheinlich müsste man die Daten nicht nur verschieben und auf mehrere Zellen verteilen sondern interpolieren. Aber ganz sicher bin ich mir da auch nicht, und nach wenig Arbeit klingt da auch nicht gerade....

MfG
Tobias
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AW: Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen
16.03.2025 12:56:27
Ulf
Hi,
sieht das besser aus?:

die Ausreisser kannst du ja ggf korrigieren.
Daten und nicht generalisierten Code anbei
https://www.herber.de/bbs/user/176281.xlsm
hth
Ulf
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AW: Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen
14.03.2025 16:11:00
Bauingenieur
Ich weis nicht ob ich deine Frage richtig verstehe, aber ich möchte den stochastischen Mittelwert aller Datenreihen bzw. Kurven.
AW: Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen
14.03.2025 17:21:55
Onur
Mittelwert ginge nur, wenn du 1x X-Werte und 7x Y-Werte hättest, aber du hat 7x X-Werte und 7x Y-Werte - also eigentlich 7 verschiedene Diagramme.
Warum hast du bei "SLA_1_5" mehrere Nulldurchgänge des X-Wertes? Fängt negativ an, steigt auf positiv, um dann wieder auf unter 0 abzufallen und irgendwann wieder zu steigen...

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AW: Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen
15.03.2025 00:17:08
Oppawinni
Hm.. Zugversuch.. da wird ein Probe, ein definierter Zugstab, eingespannt und gezogen.
Es könnte vielleicht sein, dass ein Probe erst nochmal verrutscht ist?
Ich sehe keinen Nährwert darin, da irgend etwas zu mitteln.
Das "Schönen" von Werten sollte sich von selbst verbieten.

Wenn das alles Prüfkörper aus dem gleichen Werkstoff waren, dann ist
- der Werkstoff womöglich inhomogen/anisotrop
- die Prüfkörper evtl. schlecht/ungleichmässig vorbereitet worden
- die Messmaschine vielleicht defekt, oder fehlerhaft bedient worden
- usw.....
Man würde ansonsten, denke ich, wohl sehr ähnliche Kurvenverläufe sehen.
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AW: Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen
15.03.2025 00:21:18
Onur
Wenn das verschiedene Materialien sind - was nützt da ein Mittelwert ?
Wenn das gleiche Materialien sind - warum diese seltsamen Werte ?
AW: Mittelwertkurve aus unterschiedlich Langen Datensätzen
15.03.2025 01:30:17
Oppawinni
Naja, ich denke es handelt sich wohl um einen recht harten/spröden Werkstoff.
Man weiß ja, dass, wenn man z.B. Glas beansprucht, dass schon kleine Kratzer ein Auslöser für einen Bruch sein können.
Entsprechend, denke ich, muss man bei harten Werkstoffen besonders darauf achten, dass es keine Beschädigungen an den Zugstäben gibt.
Ich habe aber den Eindruck, dass da mitunter auch etwas mit der Einspannung nicht gepasst hat.
Diese Zacken in den Kurven sind jedenfalls suspekt und dürften eher nicht vom Werkstoff verursacht sein.
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