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108 5 Anwendungsbeispiele und Ergebnisse
Abbildung 5.21: Die Matrix zeigt das Ergebnis der automatischen Schadensdetektion für alle
Aktor-Sensorkombinationen bei einer Temperaturschrittweite von ΔT=0,16°C.
5.2.3 Studie zur Lokalisierbarkeit eines Schadens bei Temperaturschwankungen
Nachdem der Schaden identifiziert worden ist, erfolgt in einem nächsten Schritt dessen
örtliche Bestimmung auf der Struktur. Hierfür können prinzipiell alle drei
Lokalisationsverfahren aus Abschnitt 3.4 eingesetzt werden. Exemplarisch wird in diesem
Abschnitt das stützstellenbasierte Laufzeitverfahren angewendet. Die
Gruppengeschwindigkeit kann direkt über die Rayleigh-Lamb-Gleichung bestimmt werden,
siehe Gleichungen (2.31) und (2.33). Wie in Abschnitt 3.4.4 eingeführt, werden die
sekundären Reflexionen im Differenzsignal mit einem exponentiellen Fenster gewichtet.
Hierbei wird eine Abklingrate von ε=20µs zugrundegelegt. Aufgrund der Tatsache, dass bis
auf die Kombination P4-P7 alle Aktor-Sensorpaare den Schaden identifizieren, tragen bis auf
diese Ausnahme alle Aktor-Sensorpaare zur Lokalisation bei. Abbildung 5.22a zeigt eine
Schadenskarte, die unter annähernd isothermen Bedingungen berechnet worden ist. Das
bedeutet, dass der Referenzdatensatz bei einer Temperatur von 20,42°C und die Messung der
geschädigten Struktur bei 20,22°C aufgenommen worden ist. In diesem Fall erfolgt zunächst
keine Temperaturkompensation. Es ist zu beobachten, dass die tatsächliche mit der
geschätzten Schadensposition sehr gut übereinstimmt. In Abbildung 5.22b wird die gleiche
Rechnung mit denselben Datensätzen durchgeführt, allerdings nun mit eingebauter
Temperaturkompensation. Auch hier kann, wie erwartet, die Schadensposition richtig
bestimmt werden. Sobald die Temperaturen zwischen dem Referenzdatensatz und der
aktuellen Messung deutlich voneinander abweichen und keine Temperaturkompensation