Charakterisierung des strukturdynamischen Verhaltens von Faser-Metall-Laminaten unter Anregung geführter Ultraschallwellen

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Das Buch charakterisiert das Ausbreitungsverhalten geführter Ultraschallwellen (GUW) in Faserverbund-Metall-Laminaten (FML) und gliedert sich in drei experimentelle Untersuchungen. Im ersten Experiment wird das Phasenverhältnis der Schwingungen an der Ober- und Unterseite der Struktur untersucht, um die Ähnlichkeit zu Lamb-Wellen in isotropen Materialien zu analysieren. Ein Verfahren zum Phasenwinkelvergleich, basierend auf der Continuous Wavelet Transformation und der Short-Time Fourier-Transformation, wird entwickelt. Dies zeigt, dass GUW in FML wie klassische Lamb-Wellen ausgebildet werden. Im zweiten Experiment wird das Wellenausbreitungsverhalten im Inneren von FML mittels piezoelektrischer PVDF-Foliensensoren untersucht, die sich gut für die Integration in flache FVK-Strukturen eignen. Die experimentelle Untersuchung identifiziert Wellenmoden und schätzt den Verlauf des Verschiebungsfeldes entlang der Strukturhöhe ab, was Hinweise auf Modenkopplung liefert. Das dritte Experiment behandelt die Schadensdetektion in FML, wobei Referenzlaminate und solche mit künstlichen Delaminationen hergestellt werden. Es wird untersucht, wie sich die relative Höhenlage eines Schadens im Wellenfeld zeigt und ob Schadensinformationen über integrierte Sensoren erfasst werden können. Vergleichsmessungen mit einem Laser-Doppler-Vibrometer unterstützen die Auswertung. Die Ergebnisse zeigen, dass zusätzliche Schadensinformationen über den horiz