Zerstörungsfreie und berührungsfreie Materialforschung

Faserverbundwerkstoffe gewinnen bei der Herstellung von Bauteilen zunehmend an Bedeutung, um Gewicht zu sparen und eine hohe spezifische Steifigkeit zu erreichen. Beispiele sind die Herstellung von Flugzeugflügeln in der Luftfahrt oder von Karosserieteilen in der Automobilindustrie. Delaminationen oder Risse müssen während der Produktion oder bei Wartungskontrollen rechtzeitig lokalisiert werden, um eine vorzeitige Materialermüdung zu vermeiden. Werden dünnwandige Faserverbundplatten mit hoher Frequenz angeregt, zum Beispiel durch piezoelektrische Elemente, werden unter anderem Lamb-Wellen (kurzwellige Oberflächenwellen) erzeugt. Diese interagieren mit Imperfektionen im Material und verursachen Inhomogenitäten in der Wellenausbreitung oder lokale Resonanzen (Local Defect Resonance - LDR).

Laser-Doppler-Vibrometer der Optomet-Scan-Serie können die phasengleiche Ausbreitung der Wellen an jedem Messpunkt auf der Materialoberfläche detektieren und so Defekte im Material sichtbar machen, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind. Der interne Signalgenerator kann beliebige Signalformen erzeugen, die zur Anregung der Bauteile verwendet werden können, wie z.B. Pulse oder Frequenzsweeps. Mit der OptoSCAN-Software wird der gesamte Messprozess durchgeführt, vom Einrichten der Messkanäle über die Definition der Messpunkte bis hin zur Visualisierung und Analyse der Messdaten im Frequenz- und Zeitbereich. Mit Hilfe der Exportfunktion können die Daten in Standardformate wie UFF, HDF5 und mat-files (MATLAB) exportiert und so weiterverarbeitet werden.