Dokument-ID Dokumenttyp Autoren/innen Persönliche Herausgeber/innen Haupttitel Abstract Auflage Verlagsort Verlag Herausgeber (Institution) Erscheinungsjahr Titel des übergeordneten Werkes Jahrgang/Band ISBN Veranstaltung Veranstaltungsort Beginndatum der Veranstaltung Enddatum der Veranstaltung Ausgabe/Heft Erste Seite Letzte Seite URN DOI Lizenz Datum der Freischaltung OPUS4-47241 Beitrag zu einem Tagungsband Algernon, A.; Walther, A.; Denzel, W.; Ebsen, B.; Feistkorn, S.; Friese, M.; Grosse, C.; Kathage, S.; Kessler, S.; Köpp, Christian; Krause, M.; Maack, Stefan; Schickert, M.; Taffe, A.; Timofeev, Juri; Wilcke, M.; Wolf, J. Qualitätssicherung und Validierung der Anwendung zerstörungsfreier Prüfungen von Stahlbetonbauteilen im Bauwesen Stahlbetontragwerke sind eine wichtige Konstruktionsweise im Bauwesen und ein wachsendes Anwendungsfeld für die Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP). Zur Sicherung der Tragsicherheit, strukturellen Integrität, Bestimmung von Geometrien und zur Detektion konstruktiver Elemente wie z.B. Bewehrung, Verankerungen und Spannkanälen besitzen zerstörungsfreie Prüfverfahren in diesem Bereich inzwischen große Relevanz. Durch den bislang erreichten Fortschritt in der Forschung und Entwicklung haben moderne akustische und elektromagnetische Verfahren eine beachtliche Leistungsfähigkeit erreicht. Von Geräteherstellern sind diese in kommerziellen Produktserien umgesetzt worden und finden eine zunehmend breite Anwendung in der Praxis. In einigen anderen Anwendungsgebieten, in denen die ZfP bereits fester Bestandteil von Überwachungen ist, wie z.B. im Maschinenbau und insbesondere in der Kerntechnik und der Luftfahrt, existieren umfangreiche Qualitätssicherungssysteme für die konforme Anwendung und zuverlässige Einbeziehung der ZfP. Dem relativ jungen Entwicklungsstadium moderner ZfP für Stahlbetonbauteile entsprechend müssen solche Konzepte im Bauwesen erst noch entwickelt bzw. implementiert werden. Dementsprechend hat sich der Unterausschuss Qualitätssicherung (UA- S) des Fachausschusses ZfP im Bauwesen (ZfPBau) die Definition und Verbesserung der Qualität von ZfP-Anwendungen sowie insbesondere die verfahrensunabhängige Standardisierung von Prüfprozeduren und statistische Absicherung der Prüfergebnisse zum Ziel gemacht. Die aktuellen Arbeitsfelder beinhalten die Entwicklung praxisgerechter Konzepte für Prüfprozeduren und deren Erprobung in einem Ringversuch sowie die Konzeption von Testkörpern hinsichtlich unterschiedlicher Aspekte wie Parameterstudien, Validierung, Kalibrierung und Simulation. Dabei werden Ansätze anderer Branchen durchaus einbezogen, die Anpassung an die spezifischen Bedürfnisse und Gegebenheiten des Bauwesens wird jedoch als wesentlich angesehen und stellt somit eine wichtige Vorgabe dar. Da die Tätigkeiten nicht auf einzelne Verfahren begrenzt sind, müssen generelle Vorgehensweisen entwickelt werden, die sich auf die jeweiligen Verfahren konkretisieren lassen. Der Vortrag gibt hierzu erste Einblicke in die Arbeit des Ausschusses. 2018 DGZfP-Jahrestagung 2018 DGZfP-Jahrestagung 2018 Leipzig, Germany 07.05.2018 09.05.2018 1 9 urn:nbn:de:kobv:b43-472417 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de 2019-01-24 OPUS4-54985 Handbuch Algernon, D.; Arndt, R.; Ebsen, B.; Feistkorn, S.; Friese, M.; Große, C.; Kathage, S.; Keßler, S.; Kurz, J.; Küttenbaum, Stefan; Lohse, C.; Maack, Stefan; Niederleithinger, Ernst; Schickert, M.; Schröder, G.; Taffe, A.; Walther, A.; Wilcke, M.; Wolf, J.; Wöstmann, Jens Richtlinie B-LF 01: Leitfaden zur Erstellung von Prüfanweisungen für die Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (ZfP Bau) Der vorliegende Leitfaden dient zur Unterstützung der Entwicklung und Umsetzung von Prüfanweisungen für ZfP-Verfahren im Bauwesen. Er gibt einen Überblick über Verwendungszweck, Erstellung und Inhalte von Prüfanweisungen unter Berücksichtigung einheitlicher Standardisierungsziele. 1. Aufl., April 2022 Berlin Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) 2022 978-3-947971-23-7 1 9 2022-06-09 OPUS4-47239 Beitrag zu einem Tagungsband Algernon, D.; Arndt, R.W.; Denzel, W.; Ebsen, B.; Feistkorn, S.; Friese, M.; Große, C.U.; Kathage, S.; Keßler, S.; Köpp, Christian; Küttenbaum, Stefan; Lohse, C.; Maack, Stefan; Niederleithinger, Ernst; Schickert, M.; Schröder, G.; Taffe, A.; Timofeev, Juri; Walther, A.; Wilcke, M.; Wolf, J.; Wöstmann, Jens NDT procedures in relation to quality assurance and validation of nondestructive testing in civil engineering The field of non-destructive testing of civil structures (NDT-CE) has been continuously growing. Due to the complexity and diversity of civil constructions as well as the heterogeneity of concrete, specific standards or guidelines for the application of modern NDT-CE are still missing. The development of individual solutions is the current approach, which is just as challenging as it is common for NDT-CE. With the increasing development and commercialization of NDT-CE technology, the group of practitioners is growing. To ensure a good level of quality in the industry, it appears necessary to establish adequate means. Naturally, the performance of NDT-CE methods regarding a specific application is strongly dependent on choosing the most suitable inspection technique and applying it correctly, generally referred to as the inspection procedure in the field of NDT. There are well-defined guidelines regarding procedure documentation and handling in many fields of NDT (e.g. nuclear, aerospace or automotive) according to the high importance of procedures in assuring a successful and reliable application. For a long time, this has not always been the case with NDT-CE, which is still considered a unique discipline of NDT. Part of the reason for that might be the young development state of NDTCE, the heterogeneity of building materials like concrete, timber or masonry as a material and the diversity of civil structures. In consequence, NDT-CE procedure development is considered challenging. Among other aspects, addressed in the subcommittee on Quality Assurance (UA-QS) within the committee for NDT-CE of the German Society for Nondestructive Testing (DGZfP), part of its work aims at establishing an adequate basis for NDT-CE procedure development. While some of the highly developed approaches from other industries are taken into consideration, they need to be analyzed regarding their suitability for NDT-CE and adapted accordingly. For a procedure to be as defined as possible, it needs to contain sufficient information, such as the scope and limitations regarding material, geometry and condition of the test object, inspection parameters, calibration, data acquisition, analysis criteria as well as requirements regarding the inspection personnel. For a successful implementation in the field, it is important to define the specific procedure as precisely as possible. Despite the necessity of a great amount of information to be included, the procedure needs to be suitable for efficient field application. The UA-QS is developing a guideline for NDT-CE procedures suitable for application in this field of NDT to ensure correct and reproducible application. To demonstrate and evaluate this concept, specific examples of procedures are also produced. In particular, the UA-QS has developed a procedure for the detection and positioning of tendon ducts using Ground Penetrating Radar (GPR). This procedure is tested regarding the practical applicability in a roundrobin on a defined type of reference test block. Columbus, OH, USA The American Society for Nondestructive Testing, Inc. 2019 2018 SMT Proceedings 11/19 978-1-57117-456-7 SMT and NDT-CE 2018 New Brunswick, NJ, USA 27.08.2018 29.08.2018 31 38 2019-01-24 OPUS4-47240 Beitrag zu einem Tagungsband Algernon, D.; Arndt, R.W.; Denzel, W.; Ebsen, B.; Feistkorn, S.; Friese, M.; Große, C.U.; Kathage, S.; Keßler, S.; Köpp, Christian; Küttenbaum, Stefan; Lohse, C.; Maack, Stefan; Niederleithinger, Ernst; Schickert, M.; Schröder, G.; Taffe, A.; Timofeev, Juri; Walther, A.; Wilcke, M.; Wolf, J.; Wöstmann, Jens Test specimen concepts in regard to quality assurance and validation of nondestructive testing in civil engineering The process of ensuring reliability of NDT applications contains various aspects, such as determining the performance and probability of success, the uncertainty in measurement, the provision of clear and functional procedures and ensuring the correct application accordingly. Test specimens have become powerful elements in supporting many of these aspects. Within the committee for NDT in Civil Engineering (NDT-CE) of the German Society for Nondestructive Testing (DGZfP), the subcommittee on Quality Assurance (UA-QS) therefore addresses the design and the integration of test specimens in the quality assurance process. Depending on the specific purpose, the requirements on test specimens can vary significantly based on the defined simulated scenario. The most prominent purposes of test specimens might be seen in providing references for inspection systems in regard to function control, calibration and validation. Further aspects can be parametric studies, basic investigation of physical principles related to NDT or a simplified and therefore comprehensive demonstration of inspection concepts (e.g. for teaching purposes). The specific purpose of a test specimen dictates the requirements regarding its conception, including the exact design, the material or the fabrication accuracy and the conditioning. In the development of a general guideline by the UA-QS for application-specific procedures and their validation, the use of test specimens is addressed and specific concepts for the design of test specimens are made. This includes the analysis of the measurement process regarding any given application, deriving an adequate calibration approach for it and designing test specimens (calibration specimens) accordingly. Furthermore, it includes the validation of the procedure taking into account all conditions related to the specific application in the field. The validation requires a statistically sufficient number of trials. Thorough evaluation of each trial can only be established if the ground-truth is known. Therefore, test specimens providing a realistic but controlled simulation of the inspection problem are valuable and indispensable elements in the validation process. The requirement of being fully realistic will often not be possible to fulfill due to practical restrictions. Any aspect that cannot be included in the simulation realistically needs to be simulated conservatively. This again, requires a sufficient understanding of the inspection principle and technique to ensure conservativeness. Among other quality-assurance-related aspects, the UA-QS establishes concepts and guidelines regarding sound and efficient approaches for the specific purposes of test specimens. This subcommittee brings together representatives of different Groups along the entire value chain of NDT-CE, including researchers, practitioners, manufacturers and clients. They all work together in establishing a common understanding and level of quality assurance in the industry. Columbus, OH, USA The American Society for Nondestructive Testing, Inc. 2019 2018 SMT Proceedings 11/19 978-1-57117-456-7 SMT and NDT-CE 2018 New Brunswick, NJ, USA 27.08.2018 29.08.2018 39 48 2019-01-24 OPUS4-59110 Buchkapitel Bartolac, M.; Bien, J.; Górski, M.; Keßler, S.; Küttenbaum, Stefan; Kuzawa, M.; Ley, J.; Maack, Stefan; Mendler, A.; Ryjáček, P.; Santos, L.; Verstrynge, E. Keßler, S.; Limongelli, M. P.; Apostolidi, E. Chapter 2: Condition survey - Testing and monitoring methods The through-life management of our constantly ageing infrastructure is a basic requirement in order to ensure their structural safety and serviceability. Each structure experiences deterioration processes with time leading to a decrease of structural safety and serviceability. The design of new structures considers the expected deterioration for a defined period, the design service life. However, a frequent survey of structural safety controlling structural condition should be mandatory and a maintenance plan should be an integral part of the design. In addition, many structures have exceeded their design service life already or are very close to it leading to an increasing demand for condition assessment. On the one hand, assumptions made during design are not valid any more due to change of the loads, e.g., increasing traffic loads in terms of number and weights. On the other hand, design codes evolved over time in such a way that existing structures do not comply with today's standards. In all these cases, the through-life management is an important tool to maintain the accessibility of existing structures with known reliability. In line with the new Model Code for Concrete Structures, which includes guidance for both - design of new structures and assessment of existing structures, the Task Group 3.3 focused on the compilation of a state-of-the-art guideline for the through-life management of existing concrete structures, including: Data acquisition by testing and monitoring techniques; Condition assessment for the evaluation of existing structures; Performance prediction using advanced methods; Decision-making procedures to perform a complete assessment of existing structure. The overall objective of the through-life management is the assessment of the current condition and the estimation of the remaining service life under consideration of all boundary conditions. Lausanne Fédération internationale du béton (fib) 2023 Existing concrete structures life management, testing and structural health monitoring fib Bulletin 109 978-2-88394-172-4 16 38 10.35789/fib.BULL.0109.Ch02 2023-12-14 OPUS4-56159 Beitrag zu einem Tagungsband Braml, T.; Wimmer, J.; Maack, Stefan; Küttenbaum, Stefan; Kuhn, T.; Reingruber, M.; Gordt, A.; Hamm, J. Krieger, J. Datenablage als Grundlage für den digitalen Zwilling eines Bauwerks - Verwaltungsschale BBox Der Weg zur digitalen Brücke ist eingeschlagen. Im Bereich der Planung, Bauüberwachung und -ausführung wird aktuell das Building Information Modelling (BIM) eingeführt. Ist eine Brücke in der Baulast von Bund und Ländern errichtet, wird ihr Zustand im Zuge von wiederkehrenden Bauwerksprüfungen nach DIN 1076 lückenlos überwacht. Abgespeichert werden die Informationen der Überwachung in einer Datenbank (ASB-ING Teilsystem Bauwerksdaten). Aus dieser Datenbank können anschließend relevante Informationen in ein objektspezifisches Bauwerksbuch überführt werden. In dieser Datenbank werden im Vorfeld definierte Daten abgespeichert. Reine Messdaten oder aber auch die verwendeten ingenieurtechnisch-physikalischen Modelle verbleiben in der Regel bei den beauftragen Dienstleistern. Zusammengefasst existieren verschiedene parallele Insellösungen der Informationsablage. Gegenstand verschiedener Forschungsanstrengungen ist es nun Lösungen zu finden, die einen ganzheitlichen Ansatz für den Informationsfluss von der Errichtung über den Betrieb bis hin zum Abbruch eines Bauwerkes sicherstellen. Im Rahmen einer prototypischen Entwicklung wird auf Grundlage, des für die Industrie 4.0 entwickelten open source Software Framework Eclipse BaSyx, ein möglicher Lösungsansatz - die Verwaltungsschale BBox (Bridge Box) - präsentiert. Dieser Lösungsansatz stellt das physikalisch-ingenieurtechnische Modell zur Zustandsbewertung der Brücke gedanklich in den Mittelpunkt. Unter der Voraussetzung einer durchgängigen Digitalisierung der gesamten Prozessschritte innerhalb der Lebensdauer der Brücke, kann jeder Planungs- und Fertigungsschritt, die Instandhaltung einschließlich des Rückbaus erfasst werden. Das Besondere hierbei ist, dass auch die Grundlagen der Bewertung, wie Messdaten, mit abgespeichert werden. Die Modellstruktur der Verwaltungsschale erlaubt hierbei eine bedarfsgerechte Granularität hinsichtlich der Messdaten auf allen virtuellen Ebenen, um das physikalisch-ingenieurtechnisch Modell mit Daten zu versorgen. Die gewählte Form der Datenablage bildet den Grundstein für zukünftige KI-Auswertungen z.B. mit den Methoden des Maschinellen Lernens (ML). Der Zugriff auf die dafür jeweils benötigten Daten wird durch die Ablage der Daten einschließlich Metadaten und den Einsatz einer Standard S3 Schnittstelle stark vereinfacht. Der Beitrag stellt die Entwicklung und die Systemarchitektur der BBox am Beispiel von 2 Projekten dar. expert verlag 2021 Digitale Transformation im Lebenszyklus der Verkehrsinfrastruktur (DTV) Fachtagung über Planung, Bau, Betrieb von Brücken, Tunneln, Straßen digital 1. Fachkongress Digitale Transformation im Lebenszyklus der Verkehrsinfrastruktur Esslingen, Germany 29.05.2021 30.05.2021 1 75 84 2022-11-02 OPUS4-52938 Beitrag zu einem Tagungsband Braml, T.; Wimmer, J.; Maack, Stefan; Küttenbaum, Stefan; Kuhn, T.; Reingruber, M.; Gordt, A.; Hamm, J. Krieger, J. Datenablage als Grundlage für den digitalen Zwilling eines Bauwerks - Verwaltungsschale BBox Der Beitrag stellt die Entwicklung und die Systemarchitektur der BBox am Beispiel von 2 Projekten dar. Tübingen expert Verlag 2021 1. Fachkongress Digitale Transformation im Lebenszyklus der Verkehrsinfrastruktur: Fachtagung über Planung, Bau, Betrieb von Brücken, Tunneln, Straßen digital - Tagungshandbuch 2021 978-3-8169-3530-8 1. Fachkongress Digitale Transformation im Lebenszyklus der Verkehrsinfrastruktur Esslingen, Germany 29.06.2021 30.06.2021 75 84 2021-07-08 OPUS4-54017 Zeitschriftenartikel Braml, T.; Wimmer, J.; Varabei, Y.; Maack, Stefan; Küttenbaum, Stefan; Kuhn, T.; Reingruber, M.; Gordt, A.; Hamm, J. Digitaler Zwilling: Verwaltungsschale BBox als Datenablage über den Lebenszyklus einer Brücke Auf dem Weg zur digitalen Brücke existieren bereits erste Lösungen, die den Lebenszyklus einer Brücke abbilden können. Für die Planung, den Bau und den Unterhalt stehen unterschiedlichste Werkzeuge, z. B. BIM, DIN 1076, SIB-Bauwerke, Monitoring etc. zur Verfügung, die jeweils mit unterschiedlichen Datenformaten arbeiten. Für ein intelligentes Erhaltungsmanagement müssen aber alle Daten mit den verschiedenen Datenformaten zusammengeführt, abgelegt und so verwaltet werden können, dass über den gesamten Lebenszyklus einer Brücke die Abbildung eines ganzheitlichen digitalen Zwillings eines Bauwerks möglich ist. Die Autoren haben dafür mit BBox den Prototyp einer Verwaltungsschale (VWS) auf Grundlage von Industrie 4.0 entwickelt. Damit wird das physikalisch-ingenieurtechnische Modell zur Zustandsbewertung der Brücke in den Mittelpunkt gestellt und der gesamte Lebenszyklus einer Brücke kann unabhängig von Datenformaten digital erfasst werden. Da der Aufbau der VWS durch die Granularität optimal strukturiert ist, bietet die Ablage und Einspeisung von Messdaten sowohl die Grundlage eines Live-Monitorings als auch den Grundstein für maschinelles Lernen (ML). Der Datenzugriff via S3-Schnittstelle erleichtert die Entwicklung von eigenen Prognosemodellen mit Informationsmustern (SHIP - Structural Health Information Pattern). Am Beispiel der Heinrichsbrücke Bamberg wird die praktische intelligente Umsetzung des Bauwerksmonitorings inkl. VWS mit Informationsmustern und ML gezeigt. Berlin Ernst & Sohn 2021 Bautechnik 1 9 10.1002/bate.202100094 2021-12-13 OPUS4-54471 Zeitschriftenartikel Bühling, Benjamin; Küttenbaum, Stefan; Maack, Stefan; Strangfeld, Christoph Development of an Accurate and Robust Air-Coupled Ultrasonic Time-of-Flight Measurement Technique Ultrasonic time-of-flight (ToF) measurements enable the non-destructive characterization of material parameters as well as the reconstruction of scatterers inside a specimen. The time-consuming and potentially damaging procedure of applying a liquid couplant between specimen and transducer can be avoided by using air-coupled ultrasound. However, to obtain accurate ToF results, the waveform and travel time of the acoustic signal through the air, which are influenced by the ambient conditions, need to be considered. The placement of microphones as signal receivers is restricted to locations where they do not affect the sound field. This study presents a novel method for in-air ranging and ToF determination that is non-invasive and robust to changing ambient conditions or waveform variations. The in-air travel time was determined by utilizing the azimuthal directivity of a laser Doppler vibrometer operated in refracto-vibrometry (RV) mode. The time of entry of the acoustic signal was determined using the autocorrelation of the RV signal. The same signal was further used as a reference for determining the ToF through the specimen in transmission mode via cross-correlation. The derived signal processing procedure was verified in experiments on a polyamide specimen. Here, a ranging accuracy of <0.1 mm and a transmission ToF accuracy of 0.3μs were achieved. Thus, the proposed method enables fast and accurate non-invasive ToF measurements that do not require knowledge about transducer characteristics or ambient conditions. Basel, Switzerland MDPI 2022 Sensors 22 6 1 17 urn:nbn:de:kobv:b43-544711 10.3390/s22062135 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de 2022-03-16 OPUS4-59428 Zeitschriftenartikel Bühling, Benjamin; Maack, Stefan Improving onset picking in ultrasonic testing by using a spectral entropy criterion In ultrasonic testing, material and structural properties of a specimen can be derived from the time-of-flight (ToF). Using signal features, such as the first peak or envelope maximum, to calculate the ToF is error-prone in multipath arrangements or dispersive and attenuating materials, which is not the case for the signal onset. Borrowing from seismology, researchers used the Akaike information criterion (AIC) picker to automatically determine onset times. The most commonly used formulation, Maeda's AIC picker, is reassessed and found to be based on inappropriate assumptions for signals often used in ultrasonic testing and dependent on arbitrary parameters. Consequently, an onset picker for ultrasonic through-transmission measurements is proposed, based on a spectral entropy criterion (SEC) to model the signal using the AIC framework. This SEC picker takes into account the spectral properties of the ultrasonic signal and is virtually free of arbitrary parameters. Synthetic and experimental data are used to compare the performance of SEC and AIC pickers. It is shown that the accuracy of onset picking is improved for densely sampled data. Melville, NY, USA AIP Publishing 2024 The Journal of the Acoustical Society of America 155 1 544 554 urn:nbn:de:kobv:b43-594284 10.1121/10.0024337 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de 2024-01-25