Wüst M, Nierla M, Rupitsch S (2015)
Publication Language: German
Publication Type: Conference contribution, Conference Contribution
Publication year: 2015
Pages Range: 1566-1569
Conference Proceedings Title: Fortschritte der Akustik
Event location: Nürnberg
ISBN: 978-3-939296-08-9
Synthetische Aperturfokussierungstechniken (SAFT) werden bei ultraschallbasierten bildgebenden Messverfahren zur Verbesserung der Ortsauflösung im Bild eingesetzt. Zumeist berücksichtigen übliche SAFT-Algorithmen aber nicht den inneren Aufbau des untersuchten Prüflings. Im Folgenden wird ein Verfahren zur Ultraschallmikroskopie vorgestellt, das einen angepassten SAFT-Algorithmus zur Bildrekonstruktion nutzt. Das Verfahren wird zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung herangezogen. Es dient der Detektion und dimensionellen Erfassung von Fehlstellen innerhalb des Prüflings (z. B. Delaminationen in heterogenen Werkstoffverbunden). Dabei ist die Soll-Geometrie des untersuchten Prüflings a priori bekannt. Unter Nutzung dieser Vorkenntnisse können die Messsignale simuliert werden, die bei einer fehlerfreien Geometrie resultieren würden. Aus den erzeugten Daten wird ein räumlicher Filterkern modelliert, der die Grundlage des SAFT- Algorithmus bildet. Die Simulation mittels Finiter-Elemente- Methode (FEM) ist allerdings außerordentlich rechenintensiv und daher nicht praktikabel. Eine Reduzierung des Aufwands kann aber erreicht werden, indem eine analytische Berechnung des transienten Schallfeldes im Koppelmedium (Wasser) zwischen Ultraschall-Prüfkopf und Prüfling erfolgt. Hierfür kann die sogenannte ortsabhängige Impulsantwort (engl. ”Spatial Impulse Response”, kurz SIR) herangezogen werden. Für die Simulation der Schallausbreitung im Prüfling wird die FEM mit Ansatzfunktionen höherer Ordnung implementiert. Dieses hybride Simulationsverfahren wird als ”SIRFEM” bezeichnet. Das dadurch verbesserte Ortsauflösungsvermögen wird anhand erster Ergebnisse am Beispiel geometrisch simpler Prüflinge aufgezeigt.
APA:
Wüst, M., Nierla, M., & Rupitsch, S. (2015). Modellgestützte Ultraschallmikroskopie zur dimensionellen Erfassung von Fehlstellen in Festkörpern. In Deutsche Gesellschaft für Akustik e. V. (DEGA) (Hrg.), Fortschritte der Akustik (S. 1566-1569). Nürnberg.
MLA:
Wüst, Michael, Michael Nierla, and Stefan Rupitsch. "Modellgestützte Ultraschallmikroskopie zur dimensionellen Erfassung von Fehlstellen in Festkörpern." Tagungsband DAGA 2015, Nürnberg Hrg. Deutsche Gesellschaft für Akustik e. V. (DEGA), 2015. 1566-1569.
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