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5 Anwendungsbeispiele und Ergebnisse 117
Nichtsdestotrotz wird diese Erkenntnis bisher noch nicht in den Lokalisationsalgorithmen aus
Kapitel 3.4 berücksichtigt, so dass dies eine weitere potenzielle Fehlerquelle darstellt.
Abbildung 5.30: Schnappschuss der Wellenausbreitung. Die einfallende Ultraschallwelle
wird an beiden Schnitten reflektiert. Dabei kommt es durch die Geometrie des Schadens
zu einem richtungsabhängigen Reflexionsverhalten.
5.3 Schadenslokalisation in anisotropen Faserverbundstrukturen
Die Schadenslokalisation in anisotropen Faserverbundstrukturen ist im Vergleich zu isotropen
Werkstoffen deutlich komplexer, weil die Wellengeschwindigkeit zusätzlich zur Frequenz
und Bauteildicke nun auch von der Ausbreitungsrichtung der Ultraschallwellen abhängt. Im
Rahmen dieser Arbeit sind drei Lokalisationsalgorithmen formuliert worden, die in Kapitel
3.4 dokumentiert sind. Das nun folgende Ergebniskapitel demonstriert die Anwendung der
Methoden zur Bestimmung der Schadensposition bei einer unidirektionalen, anisotropen
Faserverbundstruktur. Dabei wird nach dem Überwachungskonzept aus Abschnitt 3.1
vorausgesetzt, dass der Schaden bereits zuverlässig detektiert worden ist. In dieser Studie
wird die Wellenausbreitung mit Hilfe der Spektralelementemethode simuliert, die es
ermöglicht, einen definierten punktförmigen Schaden zu erzeugen. Zu Beginn des Kapitels
findet ein Vergleich zwischen simulierten und experimentell gemessenen Ultraschallsignalen
statt. Daran schließt sich eine Analyse des stützstellenfreien Lokalisationsverfahrens aus
Abschnitt 3.4.1 an, bevor in einem nächsten Schritt auch die stützstellenbasierten Verfahren
für die Schadenslokalisation aus Abschnitt 3.4.2 und 3.4.3 zum Einsatz kommen.