Zerstörungsfreie Untersuchung anisotroper Werkstoffe mit luftgekoppeltem Ultraschall

Projektbeschreibung:

Dieses Projekt zielt darauf ab, eine Datenbank für die Automatisierung einer breitbandigen, einseitigen, kontaktlosen, ultraschallbasierten zerstörungsfreien Prüfmethode zur Fehlercharakterisierung zu entwickeln. Vorläufige eigene Experimente haben gezeigt, dass die laserbasierte Ultraschallerzeugung (US) in Kombination mit einem innovativen laserbasierten, luftgekoppelten, hochauflösenden optischen Mikrofon zur Detektion bei der Prüfung im Übertragungsmodus gut funktioniert. Dieser Ansatz basiert auf der Technik der lokalen akustischen Resonanzspektroskopie (LARS) [Grosse, Jüngert et al. 2018] und einer Ableitung der bekannten luftgekoppelten Ultraschallprüfung (ACUT) unter Verwendung piezoelektrischer Wandler.
Erste Ergebnisse von einseitigen ACUT-Messungen unter Verwendung eines piezoelektrischen Wandlers zur Anregung und eines optischen Mikrofons zur Erkennung in Kombination mit maschinellem Lernen unter Verwendung eines Convolutional Neural Network waren vielversprechend. Die Erweiterung von LARS vom Übertragungs- zum einseitigen Messmodus und die Implementierung von maschinellem Lernen für die Datenanalyse sollten höchst interessante Ergebnisse mit neuen möglichen Anwendungen in der Industrie liefern. Für die Grundlagenforschung im Bereich der Werkstoffe ermöglicht die neue Technik die Untersuchung von Komponenten mit komplexer Geometrie und signifikanter Heterogenität.
Das Ziel dieses Projekts ist eine tiefere Analyse der LARS-Daten und die Erstellung einer Datenbank mit Schulungsmaterial, das für ML-Algorithmen und die weitere Automatisierung des Steuerungsprozesses verwendet wird.

Start: 01.10.2023

Dauer: 2 Jahre

Finanzierung: DFG - Walter Benjamin Programm

TUM Teilnehmer: Lehrstuhl für Zerstörungsfreie Prüfung: Dr. Olga Popovych