Fehlercharakterisierung in CFK-Schalenbauteilen mittels ableitungsbasierten Optimierungsverfahren

Bei der zerst?rungsfreien Prüfung von Bauteilen und Komponenten kommen h?ufig Ultraschallverfahren zum Einsatz. Die standardisierten Prüfverfahren lassen dabei zumeist nur Rückschlüsse auf die Reflektivit?t oder Schallschw?chung einer Fehlstelle, nicht aber auf deren exakte Gr??e und Form zu. Um diese Einschr?nkung zu beheben, kommen bei volumenhaften Bauteilen bildhafte Rekonstruktionsverfahren zum Einsatz, die sich jedoch nicht ohne weiteres auf moderne platten- oder schalenf?rmige Bauteile aus faserverst?rkten Kunststoffen mit anisotropen akustischen Eigenschaften übertragen lassen. Die Verwendung inverser Verfahren zur Fehlerrekonstruktion scheitert bislang an der fehlenden Verfügbarkeit effizienter Verfahren zur Vorw?rtssimulation der Ultraschallausbreitung. Im geplanten Vorhaben sollen neuartige halbanalytische Ans?tze zur effizienten Simulation der Ultraschallausbreitung zum Einsatz kommen und um analytische Optimierungsstrategien erg?nzt werden. Im Ergebnis steht somit ein inverses Verfahren zur Verfügung, mit dessen Hilfe Fehlergeometrien, Fehlergr??en und Fehlerlagen aus den Ultraschallsignalen in schalenf?rmigen, akustisch-anisotropen Bauteilen rekonstruiert werden k?nnen. Um das Ziel zu erreichen, ist ein Kooperationsvorhaben zur Verbindung verschiedener Verfahren geplant. Neben dem algorithmischen Differenzieren (AD) zur L?sung des inversen Problems soll für die Simulation der Schallausbreitung die Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM) zum Einsatz kommen.