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116 5 Anwendungsbeispiele und Ergebnisse
Abbildung 5.29: Aluminiumstruktur mit zwei 40mm langen und 1mm breiten Schnitten, die
eine unterschiedliche Orientierung bezüglich des piezoelektrischen Aktors besitzen.
Abbildung 5.30 zeigt einen Schnappschuss des Wellenfeldes. Aufgrund des Versuchsaufbaus
des verwendeten Laser-Doppler-Vibrometers können lediglich jene Wellenfeldkomponenten
gemessen werden, die sich außerhalb der Plattenebene bewegen. Bei dem vorliegenden
Produkt aus Anregungsfrequenz und Plattendicke von 135kHzmm handelt es sich damit fast
ausschließlich um die A0-Mode, vergleiche Abbildung 2.5. Es ist deutlich zu erkennen, dass
die Interaktion der einfallenden Ultraschallwelle mit den beiden Schnitten sehr
unterschiedlich ausfällt, obwohl sie die gleiche Größe besitzen. Der Grund hierfür liegt in der
Orientierung des Schnitts relativ zu der Position des PZTs. Im Fall von Schnitt 1 trifft die
Ultraschallwelle auf die Spitze des Schnitts, wodurch der Schaden nur eine kleine
Angriffsfläche für die einfallende Ultraschallwelle bietet. Die Reflexionskoeffizienten sind
dementsprechend gering, vergleiche [LU et al. 2007]. Im Fall von Schnitt 2 trifft die
Ultraschallwelle auf die Flanke des länglichen Schadens. Dadurch kommt es zu einer starken
Reflexion in dessen Normalenrichtung. Es lässt sich festhalten, dass die Annahme eines
gleichmäßigen Abstrahlverhaltens in alle Raumrichtungen nicht zutrifft. Der
Schwinggeschwindigkeitsverlauf der Reflexionen ist gerade bei dem rissförmigen Schaden
stark richtungsabhängig. Der Verfasser ist der Meinung, dass man durch die Einbindung von
Vorwissen über den Schaden die Qualität der Schadenskarten verbessern und dadurch
möglicherweise eine zuverlässige Bestimmung der Schadensgröße erreichen kann.