Experimentelle und modellbasierte Untersuchung der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung von holzbasierten Verbundwerkstoffen mittels Ultraschall

Autor: Torben Marhenke

ISBN: 978-3-95900-488-6

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2020

Herausgeber der Reihe: Jörg Wallaschek

Band-Nr.: IDS 02/2020

Umfang: 173 Seiten, 65 Abbildungen

Schlagworte: Delaminationserkennung, Ultraschallprüfung, Wellenausbreitung, Holzwerkstoffe, Model Updating, Refraktovibrometrie

Kurzfassung: Holzwerkstoffe werden vor allem in der Bau- und Möbelindustrie immer häufiger als Alternative zu Voll- bzw. Massivhölzern eingesetzt. Als Verbundwerkstoff entstehen sie durch das Zerkleinern von Hölzern sowie dem anschließenden Zusammenfügen der entstandenen Elemente. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Ermittlung der mechanischen Ersatzparameter von Holzwerkstoffen und die Optimierung der industriellen Delaminationserkennung während der Produktion.
Die zerstörungsfreie Bestimmung aller neun Elastizitätsparameter wird mittels des Model Updating Verfahrens bzw. über Schalllaufzeit im Material realisiert. Die Umsetzung über die Ermittlung der Schalllaufzeit zählt dabei nicht nur zu den zerstörungsfreien Methoden, sondern kann auch während der laufenden Produktion erfolgen.
Zur Optimierung der industriellen Delaminationserkennung wurde das neuartige Rückrechnungsverfahren Air Coupled Ultrasound Time Reversal (ACU-TR) entwickelt. ACU-TR detektiert Delaminationen per luftgekoppeltem Ultraschall im einstelligen Millimeterbereich. Zusätzlich erfolgt eine Bestimmung der Fehlertiefe ohne zusätzliche Tomographieverfahren.