Chemie und Prozesstechnik
Filtern
Erscheinungsjahr
- 2019 (235) (entfernen)
Dokumenttyp
- Vortrag (122)
- Beitrag zu einem Tagungsband (42)
- Zeitschriftenartikel (38)
- Posterpräsentation (26)
- Dissertation (2)
- Sonstiges (2)
- Buchkapitel (1)
- Tagungsband (Herausgeberschaft für den kompletten Band) (1)
- Forschungsdatensatz (1)
Sprache
- Englisch (138)
- Deutsch (95)
- Mehrsprachig (1)
- Russisch (1)
Schlagworte
- Ultraschall (19)
- NDT (16)
- Concrete (15)
- Ultrasound (15)
- Zerstörungsfreie Prüfung (15)
- LIBS (10)
- Human Factors (9)
- Beton (8)
- Monitoring (8)
- Additive Fertigung (7)
- Lamb waves (7)
- Rail inspection (7)
- Super resolution (7)
- Thermografie (7)
- Additive manufacturing (6)
- Chloride (6)
- Computed tomography (6)
- Eddy current testing (6)
- Laser thermography (6)
- Luftultraschall (6)
- Reliability (6)
- Simulation (6)
- Thermography (6)
- VCSEL array (6)
- Wirbelstromprüfung (6)
- ZfP (6)
- Feuchte (5)
- Joint sparsity (5)
- Radar (5)
- Scaled Boundary Finite Element Method (5)
- Structural Health Monitoring (5)
- Virtual wave (5)
- X-ray computed tomography (5)
- 1d laser (4)
- Atmospheric pressure plasma (4)
- Bauwesen (4)
- Embedded sensors (4)
- Ferroelectret (4)
- Geführte Wellen (4)
- High-power laser (4)
- Imaging (4)
- Künstliche Bewitterung (4)
- Laser array (4)
- Measurement (4)
- NMR (4)
- Non-Destructive Testing (4)
- Non-destructive testing (4)
- Nondestructive Testing (4)
- Thermoacoustics (4)
- Wirbelstrom (4)
- ZfP 4.0 (4)
- Air-coupled transducers (3)
- Artificial neural networks (3)
- Building materials (3)
- Cement (3)
- Coda wave interferometry (3)
- Concrete bridges (3)
- Datenfusion (3)
- Defect detection (3)
- Enriched finite element method (3)
- Finite element analysis (3)
- Industrielle Radiographie (3)
- Kunststoffe (3)
- Laminography (3)
- Laser Thermography (3)
- MOF (3)
- Mapping (3)
- Material moisture (3)
- Micro hollow cathode discharge (3)
- Multilayered structures (3)
- Neutronensonde (3)
- Nondestructive testing (3)
- Phased Array (3)
- Schädigung (3)
- Structural safety (3)
- Thermoakustik (3)
- Ultrasonic Guided Waves (3)
- Ultrasonic Testing (3)
- X-ray back scattering (3)
- Absorption edge tomography (2)
- Adhesive joint (2)
- Air-coupled (2)
- Air-coupled ultrasound (2)
- Axle Inspection (2)
- BAMline (2)
- Berührungsloser Ultraschall (2)
- Bildqualitätsnachweis (2)
- Brücken (2)
- CFK (2)
- CFRP (2)
- COD-AGE (2)
- Cellular polypropylene (2)
- Civil engineering (2)
- Composite (2)
- Composite-Druckgefäß (2)
- Composites (2)
- Compressed Sensing (2)
- Computed Tomography (2)
- Corresponding relative humidity (2)
- Cracks (2)
- Damage (2)
- Damage assessment (2)
- Delamination (2)
- Dimension reduction (2)
- Education (2)
- Elektretwandler (2)
- Failure Modes and Effects Analysis (2)
- Faserverbundwerkstoff (2)
- Ferroelektret (2)
- Fiber reinforced polymer (2)
- Fluidischer Oszillator (2)
- Focal spot measurement (2)
- Fourier transform (2)
- Frequenzanalyse (2)
- Full Matrix Capture (2)
- Fußboden (2)
- Geführte Ultraschallwellen (2)
- Guided Waves (2)
- HPC (2)
- High speed (2)
- Impact damage (2)
- International Institute of Welding (2)
- Luftgekoppelter Ultraschall (2)
- Mechanical strength (2)
- Messunsicherheit (2)
- Modelling (2)
- Moisture clog (2)
- Moisture transport (2)
- Multi-layered system (2)
- Nonlinear (2)
- POD (2)
- Phased array probes (2)
- Photon counting detector (2)
- Plasma (2)
- Plasma acoustics (2)
- Probability of Detection (2)
- Procedure (2)
- Pulsed thermography (2)
- Quality assurance (2)
- Radiographie (2)
- Radiographische Prüfung (2)
- Railway (2)
- Reassessment (2)
- Reference specimen (2)
- Reinforced concrete (2)
- Richtcharakteristik (2)
- Rissbildung in Stahl (2)
- SBFEM (2)
- Scaled Boundary FEM (2)
- Scaled boundary finite element method (2)
- Schallemission (2)
- Signalmerkmale (2)
- Singular stress (2)
- Spectroscopy (2)
- Sulphate (2)
- Super Resolution (2)
- Survey (2)
- Synchrotron tomography (2)
- Synthetic Aperture Focusing Technique (2)
- Total Focusing Methode (2)
- Training (2)
- VCSEL (2)
- Validation (2)
- Verschlussbauwerk (2)
- Wandlercharakterisierung (2)
- Wasserstoffspeicher (2)
- Wavefield analysis (2)
- Wellenprüfung (2)
- Wind energy (2)
- Wood (2)
- X-Ray tube (2)
- X-ray CT (2)
- X-ray reflectivity (2)
- X-ray refraction (2)
- Zuverlässigkeit (2)
- coda wave interferometry (2)
- 2D model (1)
- 3D Druck (1)
- 3D particle analysis (1)
- 3D printing (1)
- 3D visualization (1)
- 3D-Verformungsmessung (1)
- AET (1)
- ASIC (1)
- Acoustic Emission (1)
- Acoustic Emission (AE) (1)
- Acoustic Emission Monitoring (1)
- Acoustic emitter (1)
- Acoustic sensors (1)
- Acoustic-Structure Interaction (1)
- Acoustic-structure interaction (1)
- Active thermography (1)
- Additive Manufacturing (1)
- Ageing (1)
- Air coupled ultrasound (1)
- Aluminum alloy (1)
- Amplitudenverhältnisse (1)
- Analytical model (1)
- Analyzer-based imaging (1)
- Anisotropic fiber orientation (1)
- Anisotropy estimate (1)
- Arbitrary trajectories (1)
- Array (1)
- Arraysensoren (1)
- Art restauration (1)
- Artificial weathering (1)
- Atomic and molecular mapping (1)
- Ausbildung (1)
- Autocorrelation (1)
- Automobilindustrie (1)
- Autonome Systeme (1)
- Backlighting (1)
- Beam hardening (1)
- Bildqualität (1)
- Blind structured illumination (1)
- Brennfleck (1)
- Brennfleckmessung (1)
- Brückenbauwerke (1)
- Capillary suction (1)
- Cement-based materials (1)
- Chemometics (1)
- Chemometrics (1)
- Chlorid (1)
- Classification (1)
- Codawelleninterferometrie (1)
- Cold to fast neutron testing (1)
- Composite pressure vessel (1)
- Compressed sensing (1)
- Computed Radiography (1)
- Computer-Tomographie (1)
- Computertomografie (1)
- Computertomographie (1)
- Cone Shaped Phased Array (1)
- Corrosion (1)
- Crack (1)
- DGZfP-Richtlinien (1)
- DICONDE (1)
- DIRECTT (1)
- DVC (1)
- Damage characterization (1)
- Damage detection (1)
- Data Analysis (1)
- Data Processing (1)
- Data processing (1)
- Data reconstruction (1)
- Datenanalyse (1)
- Deconvolution (1)
- Deep penetration (1)
- Dickenbestimmung (1)
- Diffraction Enhanced Imaging (1)
- Diffuse dielectric barrier discharges (1)
- Digital Industrial Radiology (1)
- Digital detector array (1)
- Digitale Bildkorrelation (DVC) (1)
- Digitale Radiographie (1)
- Digitaler Filmersatz (1)
- Digitalisierung (1)
- Direktumwandelnde Detektoren (1)
- Distributed fiber optic sensors (1)
- Dual Energy Imaging (1)
- Dual energy (1)
- Dual-Energy (1)
- Dual-energy (1)
- Eddy current (1)
- Eexisting structures (1)
- Eingebettete Sensorik (1)
- Eisenbahnschienen (1)
- Electric impedance (1)
- Electrical impedance (1)
- Electrochemical deposition (ECD) (1)
- Endlager (1)
- Endlagerung (1)
- Energieauflösende Detektoren (1)
- Engineered Barrier System (EBS) (1)
- Evaluation (1)
- Evaporative drying (1)
- Existing bridges (1)
- FEM (1)
- Faseropische Sensorik (1)
- Faseroptische Sensorik (1)
- Faserverbundwerkstoffe (1)
- Faserverstärkter Beton (FRC) (1)
- Fatigue (1)
- Feuchtigkeitsmessung (1)
- Fiber Bragg grating (FBG) (1)
- Fiber optic sensing (1)
- Fiber-reinforced concrete (1)
- Fibre Orientation Analysis (1)
- Fibre-Reinforced Concrete (FRC) (1)
- Filmersatz (1)
- Filtered back projection (1)
- Finite-element analysis (1)
- Fire Performance (1)
- Flat bottom holes (1)
- Flow Chemistry (1)
- Fluidic oscillator (1)
- Fluidische Anregung (1)
- Fluidische Oszillatoren (1)
- Flüssigwasser (1)
- Foundation (1)
- Frequenzmodulation (1)
- GFRP (1)
- GMR (1)
- GMR-Sensoren (1)
- Gas discharges (1)
- General Assembly (1)
- Giant magneto resistance (1)
- Glass paints (1)
- Guided waves (1)
- Guss (1)
- Heat diffusion (1)
- Heißluftquelle (1)
- Heterogeneous material (1)
- High Speed Testing (1)
- High resolution (1)
- Higher order FEM (1)
- Hollow Axle Inspection (1)
- Hydrogen storage (1)
- Hygrometrie (1)
- Image Processing (1)
- Image processing (1)
- Impakt-Schaden (1)
- Implant (1)
- Implants (1)
- In-situ Prüfverfahren (1)
- In-situ testing (1)
- Industrie 4.0 (1)
- Inline NMR Spectroscopy (1)
- Integrated Processes (1)
- Integrity testing (1)
- Interdigital Transducer (1)
- Inverse analysis (1)
- Irradiation (1)
- Joints (1)
- KDA Training (1)
- Kalziumsilikat (1)
- Keramik (1)
- Kirchhoff (1)
- Klassifizierung (1)
- Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (1)
- Kontaktloses Impakt-Echo (1)
- Koordinatenmessung (1)
- Korrosion (1)
- Kotakttechnik (1)
- LAUS (Large Apertur Ultrasonic System) (1)
- Laminographie (1)
- Large Aperture Ultrasonic System (LAUS) (1)
- Laser (1)
- Laser Metal Deposition (LMD) (1)
- Laser powder bed fusion (1)
- Laser-Doppler-Vibrometer (1)
- Laser-Thermografie (1)
- Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) (1)
- Laserthermografie (1)
- Lehrplan (1)
- Lehrplan Universität (1)
- Luftgekoppelt (1)
- MAPOD (1)
- MFC (1)
- MMI (1)
- Machine Learning (1)
- Magnetfeldsensoren (1)
- Magnetoresistive sensor (1)
- Maschinelles Lernen (1)
- Matrix array (1)
- Mechanical properties (1)
- Mechanisierte Schienenprüfung (1)
- Mehrfachreflexion (1)
- Metal Magnetic Memory (1)
- Metal matrix composite (1)
- Metall-Matrix-Komposit (1)
- Metrology (1)
- Microstructural analysis (1)
- Mikro-Computertomographie (1)
- Mikropartikel (1)
- Mobile Plattform (1)
- Mobile system (1)
- Modular Production (1)
- Morsleben Repository (ERAM) (1)
- Multiple Lineare Regression (1)
- Multivariate calibration (1)
- NDE (1)
- NDT 4.0 (1)
- NDT Monitoring (1)
- NMR relaxometry (1)
- Nachrechnung (1)
- Nachrechnungsrichtlinie (1)
- Natural gas (1)
- Neutron Imaging (1)
- Neutron imaging (1)
- Non-invasive glucose sensing (1)
- Nondestructive tesing (1)
- Normung (1)
- Notches (1)
- Nuclear Structures (1)
- Nuklear magnetische Resonanz (1)
- Numerical Modelling (1)
- Numerical modelling (1)
- Numerical simulation (1)
- On-site (1)
- Online monitoring (1)
- Onlinemonitoring (1)
- Ontology (1)
- Opaque materials (1)
- Optical fibers (1)
- PVDF (1)
- Paper watermark (1)
- Part geometry (1)
- Part material (1)
- Partial volume effect (1)
- Partiallly saturated pores (1)
- Partially saturated pores (1)
- Personalzertifizierung (1)
- Personnel Education (1)
- Phased array (1)
- Photon Counting Detectors (1)
- Photon counting detectors (1)
- Photonenzählende Detektoren (1)
- Photoplethysmography (1)
- Photothermal (1)
- Pile (1)
- Pile testing (1)
- Pipeline (1)
- Polyethylen (1)
- Polymer (1)
- Polymere (1)
- Polymers (1)
- Polypropylene Fibres (1)
- Pore size distribution (1)
- Porengrößenverteilung (1)
- Porous building materials (1)
- Porous ceramics (1)
- Porous materials (1)
- Prediction from system parameters (1)
- Pressure Vessels (1)
- Pressure tanks (1)
- Process Analytical Technology (1)
- Projection matrix (1)
- Quantenpunkte (1)
- Quantification (1)
- Quantitative moisture measurement (1)
- Quellfleckgröße (1)
- RFID based sensors (1)
- RTM (1)
- Radiation shielding (1)
- Radiografie (1)
- Radiographic Testing (1)
- Radiographic testing (1)
- Radiography (1)
- Radiography based weld inspection (1)
- Radiology (1)
- Radsatzwellen (1)
- Reaction Monitoring (1)
- Reconstruction (1)
- Refracto-vibrometry (1)
- Refraktovibrometrie (1)
- Relative Luftfeuchte (1)
- Repair patch (1)
- Requirements of Standards (1)
- Residual stress (1)
- Reverse Time Migration (RTM) (1)
- Revision of ISO 24497 (1)
- Riesenmagnetwiderstand (1)
- Roboter (1)
- Röntgenbeugung (1)
- Röntgencomputertomographie (CT) (1)
- Röntgenrefraktion (1)
- Röntgenröhre (1)
- Röntgenröhren (1)
- Röntgenrückstreuung (1)
- Salzbeton (1)
- Sandstein (1)
- Sandstone (1)
- Sandstones (1)
- Saturation (1)
- Scaled boundary finite element method; Stress intensity factors (1)
- Schaden Quantifizierung (1)
- Schichtaufbau (1)
- Schienenprüfung (1)
- Schmiedeteile (1)
- Screed (1)
- Semitransparent (1)
- Sensorik (1)
- Shaker (1)
- Signal Analysis (1)
- Spectral induced polarization (1)
- Stahlbeton (1)
- Stained glass windows (1)
- Stand der Normung (1)
- Stand der Technik (1)
- Standadization (1)
- Standardisierung (1)
- Standardisierung bei DIN, CEN und ISO (1)
- Standardization (1)
- Standards (1)
- Static Mixing (1)
- Status in Germany (1)
- Stress intensity factors (1)
- Stress singularities (1)
- Stress strain relations (1)
- Streuflussprüfung (1)
- Structural Integrity (1)
- Structural health monitoring (1)
- Structural integrity (1)
- Structure-property relationship (1)
- Structured heating (1)
- Sub-Commission V-A (1)
- Subsurface defects (1)
- Super-resolution imaging (1)
- Surface relaxivity (1)
- Surface roughness analysis (1)
- Synchrotron Radiation (1)
- TFM (1)
- THz-TD-SAFT (1)
- THz-TDS (1)
- THz-Tommographie (1)
- TRISO (1)
- Tauchtechnik (1)
- Thermal Waves (1)
- Thermal wave (1)
- Three-dimensional measurement (1)
- Thymolblau (1)
- Tomographie, (1)
- Tomography of wood samples (1)
- Transportwesen (1)
- UT-Ausbildung (1)
- UV/VIS spectroscopy (1)
- Ultraschallprüfung (1)
- Ultraschallwellen (1)
- Ultrasonic echo (1)
- Ultrasonic guided waves (1)
- Ultrasonic imaging (1)
- Ultrasonic transducers (1)
- Ultrasonic-Echo Borehole Probe (1)
- Uncertainty (1)
- Validation studies (1)
- Verschiebungsfeld (1)
- Vibrational spectroscopy (1)
- Vibrometer (1)
- Virtuelle Welle (1)
- Visibility of Indications (1)
- Vitual computer tomography simulation (1)
- Vor-Ort-Untersuchung (1)
- Vorlaufkeile (1)
- Wandler (1)
- Water layer thickness (1)
- Water transport (1)
- Wavelet transformation (1)
- Wellenausbreitung (1)
- Wirbelstromsenoren (1)
- Wood Materials (1)
- Wood materials (1)
- X-ray (1)
- X-ray Computed Tomography (CT) (1)
- X-ray Computer-tomography simulation (1)
- X-ray Radiography (1)
- X-ray caustics (1)
- X-ray computed tomography (CT) (1)
- X-ray computed tomography (XCT) (1)
- X-ray imaging (1)
- Zeitaufgelöste THz-Spektroskopie (1)
- Zerstörungsfreien Prüfung (1)
- ZfP im Bauwesen (1)
- ZfP-Ausbildung (1)
- Zugprüfungen (1)
- Zustandsüberwachung (1)
- aRTist (1)
- additive manufacturing (1)
- agricultural economy (1)
- embedded sensor (1)
- environment (1)
- fluorescence (1)
- gas analysis (1)
- pH-Monitoring (1)
- spectroscopy (1)
Organisationseinheit der BAM
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (235) (entfernen)
Eingeladener Vortrag
- nein (122)
In der Zerstörungsfreien Prüfung und der Zustandsüberwachung sind geführte Wellen von großem Interesse, um Fehlstellen zu finden und zu charakterisieren. Die Interaktion der Wellen mit den Fehlstellen kann dabei aufgrund ihrer Komplexität häufig nicht analytisch beschrieben werden. Dies macht numerische Programme neben Experimenten unabdingbar. Aufgrund der kleinen Wellenlänge im Verhältnis zur Bauteilgröße ist jedoch eine effiziente Simulation noch immer Teil der aktiven Forschung.
Um die Effizienz der Simulationsalgorithmen zu steigern, ist es möglich, analytische Annahmen in die Finite Elemente Methode (FEM) zu integrieren. Beispiele für solche Methoden sind die Scaled Boundary Finite Element Method als ein semi-analytisches Verfahren und eXtended Finite Element Method. Diese beiden Möglichkeiten erlauben es, die Wechselwirkungen effizient zu simulieren.
In diesem Beitrag werden verschiedene Wechselwirkungen und Auswertungsmöglichkeiten von geführten Wellen mit Fehlstellen vorgestellt. Hierbei liegt der Fokus auf linearen und nicht-linearen Effekten. Zunächst wird auf Modenkonversion eingegangen und der Frage nachgegangen, ob diese ausreicht, um einen Riss zu charakterisieren. Diese Untersuchungen motivieren dann ein inverses Verfahren, mit dem einige Parameter eines simulierten Risses in einer Folge von Simulationen wieder rekonstruiert werden. Ein zweiter Teil beschäftigt sich mit nicht-linearen Risseffekten. Diese Risseffekte erzeugen im allgemeinen höhere harmonische Wellen. Hier werden Ergebnisse und Filtermethoden zur Auswertung vorgestellt.
In this contribution, we present three models to capture singularities in combination with the Spectral Element Method. The first model, the continued-fraction-based Scaled Boundary Finite Element Method, the second model, a new approach based on enrichment with static modes, and the third model, which uses an hp-refinement near the singularity, are compared among each other and evaluated in terms of their respective efficiency and accuracy.
Phased-Array-Technik und Bildgebung mit Ultraschallwellen sind nach langer Entwicklungszeit inzwischen auf dem Weg zu allgemeiner Verbreitung. Daher bietet sich an, die verschiedenen Techniken und deren Begriffe wie z.B. Phased-Array, SAFT, TFM, FMC und Sparse-Array zusammenfassend in Beziehung zu setzen.
All diesen Techniken liegt dieselbe Idee zu Grunde, nämlich durch gezielte Überlagerung von Ultraschallsignalen den gewünschten Effekt zu erreichen. Die verschiedenen Techniken werden kurz charakterisiert und neben den Unterschieden wird beschreiben, auf welche Weise bei all diesen Techniken das Phänomen der konstruktiven Interferenz jeweils genutzt wird.
Phased-Array-Technik und Bildgebung mit Ultraschallwellen sind nach langer Entwicklungszeit inzwischen auf dem Weg zu allgemeiner Verbreitung. Daher bietet sich an, die verschiedenen Techniken und deren Begriffe wie z.B. Phased-Array, SAFT, TFM, FMC und Sparse-Array zusammenfassend in Beziehung zu setzen.
All diesen Techniken liegt dieselbe Idee zu Grunde, nämlich durch gezielte Überlagerung von Ultraschallsignalen den gewünschten Effekt zu erreichen. Die verschiedenen Techniken werden kurz charakterisiert und neben den Unterschieden wird beschreiben, auf welche Weise bei all diesen Techniken das Phänomen der konstruktiven Interferenz jeweils genutzt wird.
Rail inspection performed by ultrasonic rail inspection trains is a complex and challenging process. A large number of variables and parameters given by the environment, the track and the testing-system have an influence on the overall performance of the inspection and the inspection result. Typically the parameter vary in a combination depending on the track condition.
To evaluate the individual influence of each relevant variable, simulation tools can be used. Therefore the entire inspection process has to be transferred into a model using combined modelling techniques.
The goal of this work is to model an instrumented ultrasonic test run with a rail inspection train with the parameters varied by a script over a virtually driven distance.
For more than 60 years ultrasonic rail inspection is used as non-destructive testing method to ensure the safe operation of rail tracks. Constantly increasing traffic density and heavy loads have been the motor for the development of new test equipment from handheld devices to rail inspection trains. (Krull 2003)Up to the present most of the system solutions feature conventional ultrasonic transducers housed in wheel-type and slide-type probes. Different tasks have to be carried out during an in-service inspection for flaws in the rail head, rail web and rail foot as well as rolling contact fatigue (Heckel 2018). The more tasks the inspection system has to perform, the more probes are needed. Compared against standard ultrasonic testing methods the application of array probes offers advantages and flexibility by the electronic steering possibilities to control the transmitted and received sound fields. This allows to increase functionality by software while decreasing the number of probes needed in hardware in parallel. One drawback in application of phased array probes is that the repetition frequency of the subsequent measurements will be reduced by the number of virtual probe functions each phased array probe has to perform. This may limit the range of use for phased array probes in high speed applications. To overcome these limits special designs for array probes and signal processing are necessary.
Acoustic-structure interaction in the Scaled Boundary Finite Element Method for primsatic geometries
(2019)
Due to the short wavelength compared to the dimensions of the structure, the simulation of ultrasonic waves is still a challenging task. A numerical method well suited for this purpose is the semi-analytical Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM). When applying this method, only the boundary of a computational domain is discretized using finite elements, while the interior is described by an analytical ansatz. Hence, the number of degrees of freedom is reduced significantly compared to the classical Finite Element Method (FEM).
In recent years, a particular formulation of the SBFEM for the simulation of ultrasonic guided waves was developed. The method constitutes an efficient algorithm for prismatic structures of arbitrary length, such as plates, pipes, or beams. Wave propagation phenomena in such structures can be modeled for isotropic and anisotropic inhomogeneous waveguides. Even though the method is an efficient tool for the simulation of guided waves in solid media, a reliable model for the simulation of acoustic wave propagation in fluids as well as acoustic-structure interaction in terms of SBFEM is still missing. In principle, the fluid can be described by a displacement-based formulation and thus be implemented in existing SBFEM algorithms for solid bodies. However, due to the discretization with classical finite elements, spurious modes occur, which cannot be separated from the physical modes straightforwardly. The spurious modes can be suppressed using a penalty parameter. Although very accurate results were achieved for some problems, this procedure has been proven unreliable for certain cases.
For this reason, we propose a different approach in this contribution. We employ a pressure model to simulate the acoustic behavior of fluids. The implementation of the pressure model results in a higher effort due to the necessity of incorporating coupling terms, but it presents a stable alternative without spurious modes. The accuracy of the method is demonstrated in comparison with analytical solutions and results obtained using the FEM.
Non-destructive testing (NDT) is a major contributor to the safe railway operation. Even though NDT reliability in railway maintenance is affected by human factors, there are only just a few studies published in this field so far. Education and training of the NDT personnel are some of the most important drivers of safe and reliable NDT. Continuously improving current practices and tools used for educational purposes can be achieved not only through technical con¬tent, but also through the attention to human factors. The aim of this study was to deepen the understanding of possible human-related risks in the manual ultrasonic inspection of the hollow railway axles and to suggest measures to improve the education and training of the NDT person¬nel. This was achieved by means of Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) carried out with eight NDT experts and by a survey of 27 experienced inspectors. The results show that failures can happen throughout the entire NDT process. Prevention of those failures could be improved through the optimization of the organization, technology, documentation and regulations, working conditions and the general process, and through the optimization of the formal education and training. Specialized training of the executives, extended training of the supervisors and the inspectors and improvement of the inspection documentation have been suggested. The study also showed potential for the improvements of the inspection in the field.
Non-destructive testing (NDT) is a major contributor to the safe railway operation. Even though NDT reliability in railway maintenance is affected by human factors, there are only just a few studies published in this field so far. Education and training of the NDT personnel are some of the most important drivers of safe and reliable NDT. Continuously improving current practices and tools used for educational purposes can be achieved not only through technical content, but also through the attention to human factors. The aim of this study was to deepen the understanding of possible human-related risks in the manual ultrasonic inspection of the hollow railway axles and to suggest measures to improve the education and training of the NDT personnel. This was achieved by means of Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) carried out with eight NDT experts and by a survey of 27 experienced inspectors. The results show that failures can happen throughout the entire NDT process. Prevention of those failures could be improved through the optimization of the organization, technology, documentation and regulations, working conditions and the general process, and through the optimization of the formal education and training. Specialized training of the executives, extended training of the supervisors and the inspectors and improvement of the inspection documentation have been suggested. The study also showed potential for the improvements of the inspection in the field.
In diesem Vortrag werden die aktuellen Techniken für die angewandte mechanisierte Schienenprüfung dargestellt und Perspektiven für die Zukunft der handgeführten und fahrzeuggeführten Prüftechnik aufgezeigt. Insbesondere wird hier die bildhafte Darstellung, der zusätzliche Nutzen von Arraysensoren sowie die Möglichkeiten der Simulation von Schienenfehlern vorgestellt.
Non-destructive testing for surface crack detection and head check depth quantification at the gauge cor-ner of railway tracks can be achieved using eddy current methods. With the extension of the tested zone to the running surface, rail defect signal types other than head checks can be measured. Due to their most-ly irregular shape, a quantitation based on a calibration against regular test cracks of varying depth may not be linear. Estimates of the expected influence of more complex crack patterns may be obtained by a finite element simulation of sufficiently simple limiting cases, like two displaced or intersecting cracks or a simply branched or flexed crack. As a first step, a 3D finite element model of the HC10 eddy current probe distributed by Prüftechnik Linke und Rühe (PLR), Germany was built and verified against meas-ured results from an (easily fabricated) reference block with isolated long cracks.
Zuverlässigkeitsbetrachtungen bei der Ultraschallprüfung von Radsatzwellen im Ausbildungsbetrieb
(2019)
Im Rahmen des UT1 E W im Ausbildungszentrum Wittenberge der DGZfPwurden statistische Untersuchungen am Beispiel der Radsatzwellenprüfung mit Testradsatzwellen durchgeführt. Diese Untersuchungen hatten zum Ziel, die wesentlichen Einflussparameter bei der Handprüfung auf das Prüfergebnis zu evaluieren. Im Rahmen der Zuverlässigkeitsbetrachtung wurden die ProbabilityofDetection(POD) und die Nachweisgrenzen ermittelt.Die durchgeführte Studie zeigt, dass die Bewertung der gesamten Zuverlässigkeit der ZfP komplex ist. Dieses verlangt eine detaillierte Versuchsplanung und die Einbeziehung von unterschiedlichen Faktoren, von den Anwendungsparametern bis hin zu den komplexen menschlichen und organisatorischen Faktoren. Die im Rahmen der Studie ermittelten Ergebnisse lassen aufgrund der geringen Anzahl an Testreflektoren keine allgemeingültige Übertragung auf beliebige Korbbogen-geometrienund Reflektorgeometrienzu.
Bei der mechanisierten Prüfung von verlegten Eisenbahnschienen mit Schienenprüfzügen werden große Prüfdatenmengen mit einer komplexen Prüfkopfanordnung in kurzer Zeit bei hohen Prüfgeschwindigkeiten aufgenommen. Der Typ und der Zustand des Gleises kann während der Prüfung in schnellem Wechsel streckenabhängig variieren, z.B. unterschiedliche Schienentypen oder Abnutzung sowie beim Durchfahren von Weichenstraßen. Der logistische Aufwand diese Prüfung insgesamt durchzuführen ist dabei sehr hoch und eine Wiederholung der Prüfung in einem kurzen Zeitintervall nicht möglich.
Es werden während der Prüfdatenaufnahme bereits Datenreduktionsverfahren, Rekonstruktionsverfahren und Online-Parametervariationen eingesetzt, um die Ergebnisdaten zum einen in Ihrer Menge zu begrenzen zum anderen auf die lokalen Geometrie- und Zustandsänderungen des Prüfobjektes Schiene zu reagieren.
Im Regelwerk EN 16729-1 „Zerstörungsfreie Prüfung an Schienen im Gleis -Teil 1: Anforderungen an Ultraschallprüfungen und Bewertungsgrundlagen“ werden Bezugsreflektoren definiert, um die Leistung automatisierter Ultraschallsysteme für die Schienenprüfung zu verifizieren.
Um die Einflüsse der komplexen Randbedingungen der mechanisierten Schienenprüfung auf das Prüfergebnis evaluieren zu können, wurde ein Softwarewerkzeug erarbeitet, mit dem eine Prüffahrt auf einer Schiene simuliert werden kann. Basierend auf der Datenaufnahme mit dem Glassy-Rail-Diagramm können alle relevanten Prüfparameter und Artefakte in Schienen sowie Störeinflüsse bei der Simulation berücksichtigt werden.
For more than 60 years ultrasonic rail inspection is used as non-destructive testing method to ensure the safe operation of rail tracks. Constantly increasing traffic density and heavy loads have been the motor for the development of new test equipment from handheld devices to rail inspection trains. (Krull 2003)Up to the present most of the system solutions feature conventional ultrasonic transducers housed in wheel-type and slide-type probes. Different tasks have to be carried out during an in-service inspection for flaws in the rail head, rail web and rail foot as well as rolling contact fatigue (Heckel 2018). The more tasks the inspection system has to perform, the more probes are needed. Compared against standard ultrasonic testing methods the application of array probes offers advantages and flexibility by the electronic steering possibilities to control the transmitted and received sound fields. This allows to increase functionality by software while decreasing the number of probes needed in hardware in parallel. One drawback in application of phased array probes is that the repetition frequency of the subsequent measurements will be reduced by the number of virtual probe functions each phased array probe has to perform. This may limit the range of use for phased array probes in high speed applications. To overcome these limits special designs for array probes and signal processing are necessary.
Bruchmechanische Untersuchungen werden zur Vorhersage der Lebensdauer und der Wartungszyklen benutzt. Dabei wird davon ausgegangen, dass auch Objekte ohne detektierte Anzeigen Materialfehler mit einer Reflektivität kleiner der Nachweisgrenze aufweisen können. Keine detektierte Anzeige bedeutet daher für Bauteilauslegung, dass sie eine konservative Annahme machen müssen: es wird angenommen, dass das Bauteil Materialfehler in Größe der Nachweisgrenze enthält. Dies macht die Nachweisgrenze zu dem die Lebensdauer limitierenden Faktor. Bei probabilistischen Methoden wird zusätzliches Wissen, wie Zuverlässigkeit und Fehlerauffindwahrscheinlichkeiten bei der zerstörungsfreien Prüfung mit in die Berechnung einbezogen, um zu konservative Annahmen zu vermeiden. Ziel ist es eine Model-Assisted-POD aufzubauen mit der die reale volumetrische Ultraschallprüfung großer Schmiedeteile nachgebildet werden kann. Die resultierende POD soll im Weiteren in bruchmechanischen Betrachtungen Verwendung finden. In vorangegangenen Arbeiten [Preißel2015] wurde dazu der Einfluss des Prüfrasters nach der DGZfP-Richtlinie US 07:2014 auf die Fehlerauffindwahrscheinlichkeit (parametrisch) simulativ betrachtet und die Simulationstechnik experimentell validiert. In diesem Paper werden die Ergebnisse von Preißel überprüft und um eine Prüfraster-Summen-POD, die das Szenario der realen Bauteilprüfung beschreibt, erweitert. Zudem wird eine experimentell validierte, simulative, nicht-parametrische POD für schrägliegende Defekte aufgebaut. Schließlich werden erste Untersuchungen zur Defektmorphologie vorgestellt. Diese Arbeit ist im Rahmen eines Studenten-Stipendiums der DGZfP entstanden.
Zuverlässigkeitsbetrachtungen bei der Ultraschallprüfung von Radsatzwellen im Ausbildungsbetrieb
(2019)
Im Rahmen der UT1-M1 Ausbildung im Ausbildungszentrum Wittenberge der DGZfP wurden statistische Untersuchungen am Beispiel der Radsatzwellenprüfung mit Testradsatzwellen durchgeführt. Diese Untersuchungen hatten zum Ziel, die wesentlichen Einflussparameter bei der Prüfung auf das Prüfergebnis zu evaluieren. Dabei wurde unter anderem die intrinsische Fähigkeit des Prüfverfahrens zum Auffinden verschiedener Reflektorgeometrien ermittelt. Die Ergebnisse der Handprüfung wurden mit Ergebnissen mechanisierter Prüfungen verglichen. Im Rahmen der Zuverlässigkeitsbetrachtung wurden die Probability of Detection (POD) und die Nachweisgrenzen ermittelt.
Ziel dieser Arbeit war es auch, menschliche und organisatorische Einflussfaktoren auf die Ultraschall-Handprüfung von Radsatzwellen zu identifizieren, um Empfehlungen zur Optimierung der Ausbildung auszuarbeiten. Dazu wurden prüfungsbezogene Risiken in der Praxis mittels Fehlzustandsart- und –auswirkungsanalyse (FMEA) analysiert sowie von den Prüfern empfundene Probleme während der Ausbildung und in der Praxis mittels Fragebogen identifiziert. Die Ergebnisse der FMEA haben gezeigt, dass während des gesamten Prozesses Fehler auftreten können, für die Gegenmaßnahmen getroffen und implementiert werden sollten. Aus den Hinweisen und Erkenntnissen wurden einige Empfehlungen zur Optimierung der Ausbildung erarbeitet.
Aktuelle Entwicklungen der Wirbelstrom- und Ultraschallprüfung an verlegten Eisenbahnschienen
(2019)
Die kombinierte Schienenprüfung mit Wirbelstrom und Ultraschall ermöglicht eine ganzheitliche Detektion von Inhomogenitäten im Kopf und Steg der Schiene und gewährleistet das Auffinden sowohl von Volumen-als auch Oberflächeneffekten wie z. B. Head Checks. Für die verbesserte Detektion von Rollkontaktermüdung (rolling contact fatique, RCF) und den daraus resultierenden Schienenfehlern (Head-Checks, Squats, Riffel, …) wurde für die Wirbelstromprüfung der Prüfbereich auf die gesamte Rollkontaktfläche erweitert. Der Fokus liegt im Neudesign der Wirbelstrom-Prüfvorrichtung und der damit verbundenen normgerechten Auslegung der Konstruktion für die fahrzeugspezifischen Gegebenheiten. Ferner wurde die Anwendersoftware des kombinierten Prüfsystems vereinheitlicht. Um die wirtschaftliche Effektivität unsere Prüftechnik zu steigern, wird die Multiplex-Gerätetechnologie in die automatisierte Schienenprüfung eingeführt. Damit wird der freizuhaltende Einbauraum innerhalb der Fahrzeuge sowie Kabelwege deutlich reduziert. Durch den Übergang zu der Multiplextechnologie wurde weiterhin die Stromaufnahme um mehr als 50% reduziert.