Modenselektive Übertragung von Lambwellen in Faserverbundstrukturen

Kurzfassung

Für eine integrierte Strukturüberwachung von Faserverbundbauteilen stellen Lambwellen ein geeignetes Mittel dar, da sie sich über große Strecken ausbreiten und eine hohe Sensitivität gegenüber Schäden aufweisen. Allerdings zeichnen sich Lambwellen durch unterschiedliche Moden aus, die sich gleichzeitig und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in der Struktur ausbreiten. Um die Anzahl der Moden und damit die Komplexität des multimodalen Wellen-felds zu reduzieren, besteht der Forschungsansatz darin, einzelne Lambwellenmoden selektiv anzuregen bzw. zu empfangen. Ziel der Arbeit ist es, eine Auslegungsmethodik für modenselektive Aktuator-Sensor-Konfigu-rationen unter Berücksichtigung diverser Einflussparameter, wie bspw. Dispersions- und Ab-schwächungsverhalten, Wandlereigenschaften oder Schubverluste in der Klebschicht, zu erarbeitet. Der Nachweis über die Modenselektivität in Faserverbundplatten geschieht mit analytischen Modellen auf Basis der Laminattheorie höherer Ordnung und auf experimentel-lem Wege. Es ist bewiesen, dass ein einzelner Lambwellenmode in Faserverbundplatten selektiv verstärkt und dadurch die Komplexität des Wellenfelds reduziert werden kann.