Die Prüfung dünner Bauteile mit geführten Wellen ist wegen des großen erfassbaren Bereichs günstig. Konventionell werden die geführten Lambwellen über Winkelprüfköpfe durch Schrägeinschallung angeregt. Für die zerstörungsfreie Prüfung des Zustands von Konstruktionen sind in das Bauteil integrierbare piezoelektrische waferaktive Sensoren (PWAS) entwickelt worden. Sie können raumsparend und mit wenig Aufwand zwischen die Lagen oder Schichten der Bauteile eingebracht werden. Sie sind nur 0,2 mm dick, machen alle Betriebsbeanspruchungen mit und sie kosten nur 7 Dollar. Allerdings werden sie nicht näher beschrieben. Im Gegensatz zu konventionellen Wandlern sind sie nicht resonant und schwingen breitbandig. Die Komplexität der Modenanregung wird theoretisch abgeleitet. Dabei ist auch der Einfluss der Dehnungen auf die Frequenz der Lambwellenmoden erkennbar. An Hand einer Nietverbindung mit Überlappnähten von Flugzeugaußenhäuten werden die Echos der PWAS vom Nietloch, vom Überlappenden und von einem künstlich eingebrachten Riss am Nietlochrand demonstriert. Durch die Gruppenanordnung war ein Riss von 19 mm Länge in seiner Ausdehnung gut abbildbar. Es kann eine Fläche von 1,2 m2 abgetastet werden, wie Untersuchungen an einer Aluminiumplatte ergaben. (Tietz, H.-D.)
Lamb-wave embedded NDE with piezoelectric wafer active sensors for structural health monitoring of thin-wall structures
Zerstörungsfreie Prüfung durch Lambwellen mit integrierten piezoelektrischen waferaktiven Sensoren für die Zustandsüberwachung dünnwandiger Bauteile
2004
8 Seiten, 3 Bilder, 10 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Englisch
Structural Health Monitoring of Composite Structures with Piezoelectric-Wafer Active Sensors
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