Total Focusing im Virtuellen Wellenkonzept: 3D-Defektrekonstruktion mit räumlich strukturierter Erwärmung

  • Die klassische aktive thermografische Prüfung von Industriegütern hat sich bisher meist auf die Erstellung von zweidimensionalen Fehlerlandkarten beschränkt. Während dies für die Erkennung von oberflächennahen Defekten bereits das gewünschte Ergebnis ist, wird für tiefliegende Defekte immer mehr eine 3D-Rekonstruktion der Defektgeometrie angestrebt. Dieser allgemeine Trend ist auch bei vielen anderen ZfP-Methoden (Radiographie, Ultraschallprüfung) zu beobachten, wo die Entwicklung von 2D zu 3D-Rekonstruktionsmethoden teilweise bereits weit fortgeschritten ist (CT, UT Phased-Array). Die Erzielung einer vollständigen 3D-Defektrekonstruktion in der aktiven thermografischen Prüfung leidet stark unter der diffusiven Natur der thermischen Prozesse. Eine mögliche Lösung zur Bewältigung der Hemmnisse thermischer Diffusion ist die Anwendung des virtuellen Wellenkonzepts, welches durch die Lösung eines inversen Problems die Extraktion der Diffusionseigenschaften aus den thermografischen DatenDie klassische aktive thermografische Prüfung von Industriegütern hat sich bisher meist auf die Erstellung von zweidimensionalen Fehlerlandkarten beschränkt. Während dies für die Erkennung von oberflächennahen Defekten bereits das gewünschte Ergebnis ist, wird für tiefliegende Defekte immer mehr eine 3D-Rekonstruktion der Defektgeometrie angestrebt. Dieser allgemeine Trend ist auch bei vielen anderen ZfP-Methoden (Radiographie, Ultraschallprüfung) zu beobachten, wo die Entwicklung von 2D zu 3D-Rekonstruktionsmethoden teilweise bereits weit fortgeschritten ist (CT, UT Phased-Array). Die Erzielung einer vollständigen 3D-Defektrekonstruktion in der aktiven thermografischen Prüfung leidet stark unter der diffusiven Natur der thermischen Prozesse. Eine mögliche Lösung zur Bewältigung der Hemmnisse thermischer Diffusion ist die Anwendung des virtuellen Wellenkonzepts, welches durch die Lösung eines inversen Problems die Extraktion der Diffusionseigenschaften aus den thermografischen Daten im Post-Processing ermöglicht. Was übrig bleibt, folgt der Physik propagierender Wellen und ermöglicht die Anwendung bekannter Algorithmen aus der Ultraschallprüfung. Zwar lassen sich die nachteiligen physikalischen Eigenschaften der Wärmeleitung nie gänzlich überwinden, was sich weiterhin in der Qualität der gewonnenen Daten widerspiegelt, jedoch bietet die thermografische Prüfung insgesamt inhärente Vorteile in Bezug auf die Anzahl kohärenter Sender- und Empfängerpostionen. In dieser Arbeit stellen wir unsere Fortschritte bei der 3D-Rekonstruktion tiefliegender Defekte durch räumlich strukturierte Lasererwärmung in Verbindung mit der Anwendung der Total Focussing-Methode (TFM) im virtuellen Wellenbereich vor. Experimentell kombinieren wir entweder mehrere Einzelpunkterwärmungen für die Rekonstruktion von Abschnitten des zu untersuchenden Objekts oder 2D-strukturierte Anregungsmuster für eine vollständige 3D-Volumenrekonstruktion.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Julien LecompagnonORCiD
Koautor*innen:Ludwig RoochORCiD, Christian Hassenstein, Mathias ZieglerORCiD
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Deutsch
Jahr der Erstveröffentlichung:2025
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.3 Thermografische Verfahren
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Laser Thermography; Non-destructive Testing; Thermal Thomography; Virtual Wave Concept
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
Infrastruktur / Leichtbau
Veranstaltung:Thermo25
Veranstaltungsort:Garching bei München, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:13.11.2025
Enddatum der Veranstaltung:14.11.2025
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:13.11.2025
Referierte Publikation:Nein
Eingeladener Vortrag (wissenschaftliche Konferenzen):Nein
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