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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter May 26, 2013

Reflexionsverhalten in fokussierten Schallfeldern

Modellrechnungen zum Einfluss von Schallfeld- und Reflektorparametern

Reflections Properties of Focused Ultrasonic Fields
  • Rainer Boehm , Anton Erhard and Thomas Rehfeldt
From the journal Materials Testing

Kurzfassung

Angeregt durch experimentelle Arbeiten zur hochauflösenden Ultraschallprüfung mit fokussierenden Prüfköpfen wird mit Hilfe von Modellrechnungen der Einfluss verschiedener Schallfeld- und Reflektorparameter auf die Echohöhe untersucht. Von besonderem Interesse ist dabei das Verhalten typischer Testreflektoren wie der Kreisscheibenreflektor und die Querbohrung in „verformten“ Schallfeldern, die durch Bauteilkrümmungen und Fokussierung entstehen können. Für solche Fälle lassen sich Abstandskurven (DAC) für verschiedene Reflektortypen rechnerisch erstellen und der experimentelle Aufwand erheblich reduzieren. Ein deutlicher Fortschritt wurde durch die Weiterentwicklung des Schallfeldmodells erreicht, das insbesondere für die Entwicklung neuer Typen von Gruppenstrahlerprüfköpfen unverzichtbar ist. Die Gültigkeit des Modells wird durch bisherige Messergebnisse bestätigt.

Abstract

The present contribution focuses on the estimation of the influence of different acoustic field and reflector parameters on the echo height using a computer model as result of several experiments about high-resolution ultrasonic evaluation with focusing probes. A matter of particular interest is the behaviour of test reflectors like circular disks (flat bottom holes) and side drilled holes in focused and defocused acoustic fields which are the result of the influence of curved structural components. In those cases distance amplitude correction curves (DAC) can be arithmetically generated depending on the kind of reflector. Therefore the experimental investigation can be considerably reduced. The further development of the ultrasonic sound fields model represents a substantial improvement, which allows an easier and optimised design of phased array probes for a given application. The comparison of the theoretical and experimental results obtained validates the model.


Dipl.-Phys. Rainer Boehm, Jahrgang 1955 in Berlin, studierte Physik an der Technischen Universität Berlin. Nach der Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor für elektrische und magnetische Verfahren der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung und am Optischen Institut der TU-Berlin arbeitet er seit 1990 im Labor für Ultraschallverfahren der BAM an der Entwicklung von Modellen zur Simulation von Ultraschallprüftechniken der zerstörungsfreien Materialprüfung.

Prof. Dr.-Ing. Anton Erhard, Jahrgang 1950, studierte Werkstoffwissenschaften mit dem Schwerpunkt Metallphysik an der TU-Berlin. Seit 1976 ist er bei der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) beschäftigt und leitet seit dem 1. November 2001 die Fachgruppe: Zerstörungsfreie Prüfung; akustische und elektrische Verfahren.

Dipl.-Ing. Thomas Rehfeldt, Jahrgang 1972, studierte Werkstoffwissenschaften an der TU-Berlin mit dem Vertiefungsgebiet metallische Werkstoffe. Seit Februar 2001 promoviert er an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) im Labor für Ultraschallverfahren über die Ausbreitung fokussierter Schallfelder in elastisch homogenen isotropen Medien.


Literatur

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Online erschienen: 2013-05-26
Erschienen im Druck: 2004-02-01

© 2004, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 28.3.2024 from https://www.degruyter.com/document/doi/10.3139/120.100561/html
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