Analyse der Ausbreitung von Lambwellen in Faserverbunden mit örtlichen Defekten unter komplexen Umgebungsbedingungen in Faserverbunden

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Auf der Grundlage der bisher geförderten Arbeiten, in der spektrale finite Scheiben- und Plattenelemente zur Berechnung der Wellenausbreitung in Faserverbundstrukturen formuliert wurden, sollen in der dritten Förderperiode weiterführende Arbeiten zur methodischen Entwicklung eines Sensor-Aktor-Netzwerkes zur Bauteilüberwachung durchgeführt werden.Es soll der Frage nachgegangen werden, ob Schäden in Bauteilen aus Faserverbundwerkstoff sich auch dann mit Hilfe von Ultraschallwellen detektieren lassen, wenn komplexe Analysebedingungen vorliegen, deren Ursachen im Werkstoff selbst, in der Geometrie der zu untersuchenden Struktur oder in den äußeren Umgebungsbedingungen liegen. Die Arbeiten umfassen zunächst die Erforschung bislang nicht ausreichend untersuchter und aufgeklärter Konversionen von einer symmetrischen in eine antisymmetrische Wellenform (”schleichende Modenkonversion“) mit Hilfe numerischer und unter Begleitung experimenteller Untersuchungen, so dass eine korrekte Interpretation von Sensorsignalen ermöglicht wird.Die Einbeziehung von versteifenden Elementen in Form von Stringern ist ein weiterer Aspekt der vorgesehenen Arbeiten und schließt Untersuchungen an Stringerablösungen mit ein. Schließlich werden die numerischen Analysen auf Strukturen unter wechselnden Umgebungsbedingungen ausgedehnt, die durch Vorspannungen gekennzeichnet sind. Die Berechnungsergebnisse werden anhand von experimentellen Daten der Projektpartner verifiziert.