Numerische und experimentelle Untersuchungen zur Wellenausbreitung bei der Ultraschall- und Impact-Echo-Prüfung von Betonbauteilen

• Antragsteller: Dr. Bernd Köhler
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5466784

Der vom Antragsteller bearbeitete Bereich ist eng in die gesamte Thematik des Netzantrages eingegliedert. Er umfasst die folgenden Punkte:- Flächige Datenerfassung mittels Laservibrometer (Teilprojekt A3.1)- Modellierung der Wellenausbreitung beim Impakt-Echo-Verfahren (D2.2)- Validierung der Modellierungstools durch experimentellen Abgleich (D2.3)- Untersuchung des Einflusses realistischer Streuer (z.B. Spannkanäle, Bewehrung) sowie des Verhaltens an Phasengrenzen (D2.4)Im Zusammenhang mit der flächigen Datenerfassung mittels Laservibrometer sollen die in ersten Vorarbeiten erreichten Verbesserungen des Messkonzeptes verifiziert werden sowie zusätzliche Maßnahmen zur Erhöhung der interferometrischen Empfindlichkeit und der dadurch möglichen Messzeitverkürzung erprobt und implementiert werden. Es soll insgesamt ein wesentlicher Schritt in Richtung einer breiten praktischen Anwendbarkeit der Abtastung über einer synthetischen Apertur mit nachfolgender Fokussierung (SAFT) gegangen werden. Im Rahmen des Teilbereichs D2.2 soll die elastische Wellenausbreitung beim Impakt-Echo-Verfahren anhand numerischer Modellrechnungen untersucht werden. Die Rechnungen erfolgen hier überwiegend mit Hilfe des achsensymmetrischen CEFIT-Codes. Der Teilbereich D2.3 umfasst die Validierung der in D2.2 (und D2.4) zu entwickelnden Rechenprogramme. Zu diesem Zweck werden die Simulationsergebnisse mit den experimentellen Ergebnissen aus den Teilbereichen B1 und B2 wie auch mit eigenen Messungen verglichen. Der Teilbereich D2.4 schließlich widmet sich speziellen, besonders praxisrelevanten Problemstellungen. So soll etwa der Einfluss realistischer Streuer wie z.B. Spannkanäle und Bewehrung auf die Wellenausbreitung untersucht werden. Auch sollen die Auswirkungen der Gefügeheterogenitäten (Zuschlag und Poren) auf die Impakt-Echo-Ergebnisse näher betrachtet werden. Hier kommt überwiegend die klassische EFIT-Methode in zwei und drei Dimensionen zum Einsatz.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 384: Zerstörungsfreie Strukturbestimmung von Betonbauteilen mit akustischen und elektromagnetischen Echo-Verfahren