Der verstärkte Einsatz neuartiger Materialien mit komplexen elastischen Eigenschaften, wie etwa geschichtete oder verwobene Kompositwerkstoffe, aber auch die Prüfung komplexer Bauteilgeometrien erfordern neue Möglichkeiten der unterstützenden Analyse im Bereich der Ultraschall-Prüfung. Simulation und Optimierung gewinnen deshalb zunehmend an Bedeutung und leisten einen wesentlichen qualitätssichernden Beitrag in der Spezifikations- und Planungsphase einer durchzuführenden Prüfung. Die kürzlich speziell für den Bereich der Ultraschall-Prüfung vorgestellte Windows95/NT-basierte Software CADMUS bietet die Möglichkeit zur benutzerfreundlichen Simulation und Optimierung der Ultraschallausbreitung in fehlerbehafteten Strukturen.

Der erste Teil dieses Beitrages stellt die neuesten Entwicklungen aus dem Bereich des in CADMUS eingesetzten Modellierungsverfahrens der Generalisierten Punktquellensynthese vor. Dazu gehören die Berücksichtigung spezieller Prüfkopfarten, komplexer Bauteilgeometrien, sowie der Anisotropie von Werkstoffen und Komponenten. Die Beurteilung der Prüfkopf-Leistungsfähigkeit wird durch die dreidimensionale Simulation und Visualisierung der entsprechenden Schallfelder erleichtert.

Diese Simulations- und Optimierungsalgorithmen zeichnen sich durch eine hohe rechentechnische Effizienz aus. Allerdings kann durch den Berechnungsvorgang und durch das Prozessieren der zum Teil sehr großen Datenmengen die 'Mensch-Maschine-Schnittstelle' bei den hier verwendeten Standard-PC-Betriebssystemen dennoch für mehrere Minuten blockiert sein. Ursache hierfür ist die sequentielle Ausführung verschiedener Prozesse durch das Multi-Tasking-Konzept mit einem Prozessor. Dieser Nachteil wurde durch Implementierung zusätzlicher, unabhängiger Rechenkapazitäten in Form eines autonomen Subsystems behoben, das im zweiten Teil des Beitrages vorgestellt wird. Diese Signal- und Datenverarbeitungseinheit, die als Plug-In Board -basierend auf einem DSP-Multiprozessorsystem - zu einer Vervielfachung der PC-Rechenleistung führt, ist als Client-Server-Modell ausgeführt. Damit stellt sie ein PC-unabhängiges Subsystem dar, das als Server insbesondere der Durchführung der Simulationsrechnungen im Hintergrund dient. Mittels besonderer LINK-Schnittstellen ist auch die Verbindung mit einem Prüfsystem möglich.

Die Leistungsfähigkeit von CADMUS 2.2 mit Multiprozessorsystem wird anhand verschiedener Beispiele aus dem Bereich der Simulation der Ultraschall-Prüfung isotroper und anisotroper Strukturen illustriert.