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Detektion von Fehlstellen an Holmrohren an schwer zugänglichen Stellen mit geführten Wellen
Ausgangslage
Zerstörungsfreie Prüfung, auch bekannt unter der englischen Bezeichnung Non-destructive Testing (NDT), ist ein zentraler Bestandteil in Flugzeugwartungsprogrammen. Die Anwendungen für NDT sind in den letzten Jahren stark gestiegen und werden, bedingt durch die Anwendung von neuen Materialien, auch in Zukunft weiter steigen. Aus diesem Grund werden für zukünftige NDT Inspektion, neue, in der Luftfahrt noch nicht etablierte Prüfverfahren zur Anwendung kommen. Eine dieser Prüfmethoden basiert auf der Verwendung von geführten Ultraschall Wellen. Vorteil dieser Wellen ist deren Möglichkeit sich in dünnen Strukturen grossflächig ausbreiten zu können. Dadurch ist es möglich, grossflächige Strukturen von einem Punkt aus inspizieren zu können.
Ein Grund warum geführte Wellen noch wenig im Bereich NDT verwendet werden, ist deren starkes nichtlineares Verhalten. Zum Beispiel wird ein einfacher Puls beim Einbringen in die Struktur in mehrere Pulse aufgeteilt und breiten sich in der Struktur dispersiv aus.
Um die geführten Wellen als NDT Prüfmethode in der Luftfahrt etablieren zu können, müssen deshalb theoretische Betrachtungen in Verbindung mit experimentellen Versuchen angestellt werden.
Aufgabe
- Theoretische Betrachtung der geführten Wellen (Ausbreitung in Aluminium-Rohren, multimode und dispersives Verhalten)
- FEM-Simulation zur Ausbreitung der geführten Wellen in Aluminium-Rohren & Interaktion mit verschiedenen Beschädigungen (z.B. Risse, Korrosion)
- Experimentelle Validierung der FEM-Simulationen
- Erstellung einer Prüfnorm für die Inspektion von Holmrohren im Bereich Luftfahrt