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Bestimmung der Geometrie einer Fundamentplatte mit dem Ultraschall-Echo-Verfahren unter Anwendung geophysikalischer Migrationsmethoden

  • Das Ultraschall-Echo-Verfahren ist ein klassisches Verfahren in der zerstörungsfreien Prüfung zur Bestimmung der Geometrie von Bauteilen. Die Prüfaufgaben beinhalten unter anderem die korrekte Dickenbestimmung der Baukörper sowie die Lokalisierung von Einbauteilen und Fehlstellen. Stand der Technik bei den Abbildungsverfahren ist die SAFT–Rekonstruktion (Synthetic Aperture Focusing Technique). Diese Verfahrensfamilie hat Schwierigkeiten bei der Darstellung von steilen Grenzflächen und komplizierten Strukturen, wie beispielsweise Stufen oder Unterkanten von Hohlräumen und Hüllrohren. Als Alternative werden seit einiger Zeit geophysikalische Migrationsmethoden evaluiert. Am Beispiel eines Stahlbetonfundamentes mit verschiedenen Bewehrungsgehalten, unterschiedlichen Dicken sowie zwei Pfahlköpfen wurden die Kirchhoff-Migration und die Reverse-Time Migration (RTM) getestet. Die strahlenbasierte Kirchhoff-Migration arbeitet ähnlich wie die SAFT-Rekonstruktion. Die RTM basiert auf derDas Ultraschall-Echo-Verfahren ist ein klassisches Verfahren in der zerstörungsfreien Prüfung zur Bestimmung der Geometrie von Bauteilen. Die Prüfaufgaben beinhalten unter anderem die korrekte Dickenbestimmung der Baukörper sowie die Lokalisierung von Einbauteilen und Fehlstellen. Stand der Technik bei den Abbildungsverfahren ist die SAFT–Rekonstruktion (Synthetic Aperture Focusing Technique). Diese Verfahrensfamilie hat Schwierigkeiten bei der Darstellung von steilen Grenzflächen und komplizierten Strukturen, wie beispielsweise Stufen oder Unterkanten von Hohlräumen und Hüllrohren. Als Alternative werden seit einiger Zeit geophysikalische Migrationsmethoden evaluiert. Am Beispiel eines Stahlbetonfundamentes mit verschiedenen Bewehrungsgehalten, unterschiedlichen Dicken sowie zwei Pfahlköpfen wurden die Kirchhoff-Migration und die Reverse-Time Migration (RTM) getestet. Die strahlenbasierte Kirchhoff-Migration arbeitet ähnlich wie die SAFT-Rekonstruktion. Die RTM basiert auf der vollständigen Wellengleichung. In einem ersten Schritt wurden die Methoden an einem synthetischen, auf der akustischen Wellengleichung basierenden zweidimensionalem Modell getestet. Im zweiten Schritt wurden reale Messdaten, die mit Scherwellenprüfköpfen an der Fundamentplatte aufgenommen wurden, bearbeitet. Der Einsatz eines Scannersystems vereinfachte die Messungen. Die Experimente, die in diesem Manuskript vorgestellt werden, sind von bedeutendem Interesse für die Evaluierung geophysikalischer Migrationsmethoden an analogen Modellen. Ein Vergleich der Migrationsergebnisse mit den bisherigen SAFT-Ergebnissen zeigt insbesondere für die RTM eine deutliche Verbesserung in der Abbildung der Bauteilgeometrie. Vertikale Kanten konnten dargestellt sowie die Lage und Struktur der Rückwände exakter reproduziert werden. Grenzen bestehen noch bei der Darstellung der Pfahlköpfe, da die von dem zylinderförmigen Pfahl kommenden Signale verrauscht sind. Ursachen dafür sind u.a. die Bewehrung, Randeffekte sowie Mehrfachreflexionen an dem Pfahlschaft.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autoren/innen:Maria Grohmann, Ernst Niederleithinger, S. Buske
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Deutsch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):DGZfP-Jahrestagung 2014 (Proceedings)
Jahr der Erstveröffentlichung:2014
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP)
Ausgabe/Heft:DGZfP-BB 148
Erste Seite:Poster 10, 1
Letzte Seite:8
Veranstaltung:DGZfP-Jahrestagung 2014
Veranstaltungsort:Potsdam, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:26.05.2014
Enddatum der Veranstaltung:28.05.2014
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-320249
ISBN:978-3-940283-61-0
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - Namensnennung
Datum der Freischaltung:20.02.2016
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:BAM Präsentationen