Es wurden Experimente an drei 6,4 mm dicken Stahlplatten durchgeführt, um die Möglichkeit der Detektion und Charakterisierung von Schäden in einem Schiffsrumpf zu prüfen. Die quadratischen Stahlplatten hatten eine Kantenlänge von etwa 1 m und enthielten in der Mitte je ein unregelmäßig geformtes Loch mit Abmessungen zwischen 8 mm und 40 mm. Die Löcher wurden in Impulsechotechnik aus acht Positionen angeschallt. Dies geschah sowohl mit Plattenwellen (Lambwellen) als auch mit SH-Wellen. Die Lambwellen wurden mit piezoelektrischen Winkelprüfköpfen (Frequenz: 150 kHz und 500 kHz), die SH-Wellen mit elektromagnetischen Wandlern (Frequenz: 200 kHz) angeregt und empfangen. In jeder Position wurden die Ultraschallwandler in der Testköperoberfläche in 5 Grad-Winkelschritten solange verdreht, bis das von dem Loch zurückreflektierte Signal maximal war. Die Lage und die Abmessungen des Lochs wurden aus den Schnittpunkten von um die Schallaustrittspunkte geschlagenen Kreisen ermittelt, die den aus den Laufzeiten und Gruppengeschwindigkeiten berechneten Laufwegen entsprechen. Mit SH-Wellen wurden durchweg bessere Rekonstruktionsergebnisse erzielt als mit Lambwellen: mit letzteren wurden die Lochabmessungen stets stark unterbewertet. Der Grund liegt in der dispersionsfreien Ausbreitung des SH-Wellen-Grundmodes. Zudem störten bei den Lambwellenexperimenten ausgeprägte Wellenumwandlungsphänome die Laufzeitmessung. (Gebhardt, W.)
An ultrasonic guided wave technique for damage testing in a ship hull
Eine Technik mit geführten Ultraschallwellen zur Schadensprüfung an einem Schiffsrumpf
Materials Evaluation ; 61 , 1 ; 94-98
2003
5 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle, 12 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
Guided ultrasonic wave inspection of corrosion at ship hull structures
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|Detection of damage in a ship hull using ultrasonic guided waves
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