Um großflächige, lange Bauteile wie z.B. Stahlplatten oder Pipelinerohre in kurzer Zeit mit Ultraschall zu prüfen, werden oft geführte Wellen eingesetzt. Dabei wird nur an einer Stelle eine geführte Welle angeregt und nach Ausbreitung über eine lange Distanz und Reflexion an Fehlern wieder empfangen. Wegen der Dispersion der geführten Wellen wird der Anregungsimpuls mit zunehmendem Abstand breiter und die Amplitude verringert sich. Ersteres führt zu Problemen bei der Ortung und Auflösung von Fehlern. Im vorliegenden Beitrag wird eine Modellierungstechnik vorgestellt, mit der sehr schnell die Impulsverbreiterung bestimmt werden kann. Mit Hilfe der Dispersionsdaten für eine bestimmte Struktur und einer Fourier-Entfaltungstechnik wird die Wellenausbreitung numerisch berechnet und als Raum-Zeit-Plot dargestellt. Es wird gezeigt, dass die Amplitudenverringerung in 1. Näherung proportional zur Wurzel der Impulslänge ist. Als Beispiel wird die Ausbreitung von verschiedenen S- und A-Moden in einer 1 mm dicken Aluminiumplatte berechnet. Als Anregung diente ein Hanning-Window-Tone-Burst mit 5 Zyklen bei einer Mittenfrequenz von 2 MHz. Um den optimalen Arbeitspunkt im Dispersionsdiagramm zu finden, wird ein dimensionsloser Parameter MRD (minimum resolvable distance) bestimmt. Für die 1 mm Aluminiumplatte wurde der optimale Arbeitspunkt bei einer Frequenz von 1,47 MHz für den antisymmetrischen A0-Mode gefunden. (Walte, F.)
The effect of dispersion on long-range inspection using ultrasonic guided waves
Der Einfluss der Dispersion bei der Ultraschallprüfung über lange Strecken mittels geführter Wellen
NDT&E International ; 34 , 1 ; 1-9
2001
9 Seiten, 6 Bilder, 1 Tabelle, 21 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
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