Ultraschall-Simulation für komplexe Bauteile mittels ABCD-Methodologie

Die Ultraschall-Inspektion komplexer Bauteile wie geschichtete Faserverbundwerkstoffe, aber auch austenitische Schweißnähte und Mischschweißnähte stellt immer noch ein anspruchsvolles Prüfproblem dar. Die Simulation der Ultraschallausbreitung ermöglicht die Berechnung des Ultraschallsignals in einem designten Material-Modell, das als eine Näherung des zu prüfenden Werkstoffes angenommen wird. Die Berechnung der resultierenden Schallfelder liefert wertvolle Informationen hinsichtlich der Abdeckung des relevanten Prüfbereichs. In diesem Beitrag bildet die Überlagerung von Gaußschen Strahlen das Grundverfahren, das um die ABCD-Methodologie erweitert wurde. Diese ermöglicht die schnelle Berechnung aller Propagationswege in einem Werkstoffmodell mit vielen Grenzflächen, an denen Transmissions- und Reflexionsvorgänge stattfinden. Unsere Implementierung dieses Simulationsverfahrens ist eingebettet in eine benutzerfreundliche Menüführung (GUI) und ermöglicht zugleich eine visuelle Darstellung der berechneten Ergebnisse. Dies illustrieren wir an repräsentativen Beispielen.