Lamb-Wellen zur Schadensdetektion in Faserverbundwerkstoffen- funktioniert das eigentlich?

Abstract

„Lamb-Wellen lassen sich einfach mit piezoelektrischen Scheiben anregen und wieder empfangen, sie breiten sich großflächig aus und reagieren mit Fehlstellen, ein zeitaufwändiges Abrastern ist nicht notwendig, und für eine Lokalisierung ist ein entsprechend dichtes Netz an Sensoren und Aktuatoren erforderlich“, so kann man in vielen Literaturstellen nachlesen. Eigene Untersuchungen der Verfasser zeigten sehr komplexe Empfangssignale, die sich nur schwer auswerten lassen. Erst die Visualisierung der Wellenausbreitung sorgte für ein besseres Verständnis: nicht nur an den Fehlstellen erfolgt eine Reaktion sondern auch an allen Steifigkeitsänderungen des Bauteils, ebenso wie an den Sensoren und Aktuatoren. Im Vortrag wird anschaulich gezeigt: je mehr Sensoren und Aktuatoren (für eine bessere Auflösung) appliziert werden, desto komplexer sind die Wellenfelder und damit auch die Empfangssignale. Ein Ausweg besteht darin, nur luftgekoppelte Sensoren einzusetzen, bei denen keine zusätzlichen Modenkonversionen auftreten. Am Beispiel der Schadensdetektion an einem Hubschrauber-Heckausleger wird das Verfahren der Modenkonversion im Rahmen des EU-Projekts AISHA erprobt, wobei der Vortrag über erste Ergebnisse berichtet.