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Untersuchung der Stabilität zweier Ansätze zur Berechnung von Eigenspannungsprofilen durch Inversion von Rayleigh-Wellen- Dispersionsdaten

 
: Mora, Pierric; Spies, Martin; Rieder, Hans

:
Volltext urn:nbn:de:0011-n-4970725 (472 KByte PDF)
MD5 Fingerprint: 068d19bbec3ffba8929272f098228e2a
Erstellt am: 15.6.2018


Erhard, Anton (Hrsg.) ; Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. -DGZfP-, Berlin:
DGZfP-Jahrestagung 2018 - Zerstörungsfreie Materialprüfung. USB-Stick : 7.-9. Mai in Leipzig
Berlin: DGZfP, 2018 (DGZfP-Berichtsbände 166)
ISBN: 978-3-940283-92-4
Vortrag Di.2.B.4, 14 S.
Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP Jahrestagung) <2018, Leipzig>
Deutsch
Konferenzbeitrag, Elektronische Publikation
Fraunhofer IZFP ()
Eigenspannungsprofil; Inversion

Abstract
In verschiedenen Industriebereichen werden die Oberflächen hochbelasteter Materialien und Bauteile speziell behandelt, um ihre Widerstandsfähigkeit hinsichtlich Verschleiß, Korrosion und Belastungen zu erhöhen. Durch Kugelstrahlen, Laser-Behandlung oder andere Methoden werden absichtlich Eigenspannungen induziert. Um diese in oberflächennahen Bereichen zu charakterisieren, können Rayleigh-Wellen genutzt werden. In diesem Beitrag untersuchen wir die Robustheit zweier Inversionsmethoden zur Rekonstruktion der vorliegenden Spannungsprofile aus Rayleigh-Wellen-Dispersionsdaten unter der Annahme verschiedener Materialkonstanten. Die Studie basiert auf synthetischen Daten mit limitierter Bandbreite in Verbindung mit Oberflächenprofilen, die repräsentativ für das Kugelstrahlen sind. Eine Formulierung basiert auf einer Taylor-Entwicklung, während die zweite auf einer stückweise linearen Expansion basiert, die mittels Singular Value Decomposition regularisiert wird. Wir zeigen, dass die Qualität der Taylor-basierten Methode sehr stark von den Material-konstanten abhängt, während die zweite Methode erfolgreich zur Inversion des Spannungsprofils herangezogen werden kann, da die Materialkonstanten nur einen geringen Einfluss auf diese haben. Wir berichten über die Simulation der Wellenausbreitung mittels Störungstheorie zur Berechnung der Rayleigh-Wellen-Dispersionsdaten in Abhängigkeit des Spannungsprofils, stellen die beiden inversen Ansätze vor und präsentieren die Resultate unserer Auswertung. Abschließend diskutieren wir die beiden Ansätze mit Blick auf deren praktische Anwendbarkeit und hinsichtlich geplanter weiterer Arbeiten.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-497072.html