Zerstörungsfreie Materialprüfung
Berlin, 21.-23. Mai 2001 -Berichtsband 75-CD
START| DGZfP-JAHRESTAGUNG 2001 Zerstörungsfreie Materialprüfung | ZfP in Anwendung, Entwicklung und Forschung Berlin, 21.-23. Mai 2001 -Berichtsband 75-CD | START |
|
Die elastischen Eigenschaften von Metallschäumen spielen eine wesentliche Rolle für ihre Anwendung als Struktur- oder Funktionswerkstoffe. Die experimentelle Charakterisierung des linear-elastischen Verhaltens solcher Werkstoffe erschöpft sich aber nicht in der bloßen Kennwertermittlung für die Auslegung von Bauteilen. Durch den Vergleich des elastischen Verhaltens mit verschiedenen Modell-Vorhersagen lässt sich auch ein Einblick in den inneren Aufbau, d.h. die Schaumstruktur, gewinnen. Die zuverlässige Charakterisierung des linear-elastischen Verhaltens ist bei zellularen Werkstoffen jedoch nicht unproblematisch. Insbesondere wenn der Werkstoff aus einem metallischen, duktilen Zellwandmaterial aufgebaut ist, kann die direkte Bestimmung beispielsweise des effektiven Elastizitätsmoduls im einachsigen Zug- oder Druckversuch mit sehr großen Unsicherheiten behaftet sein. Bereits bei geringen Dehnungen können hier Nichtlinearitäten auftreten, die auf lokales plastisches Fließen im Werkstoff zurückzuführen sind. Dies legt nahe, stattdessen ein dynamisches Messverfahren anzuwenden, d.h. die gewünschten effektiven elastischen Kennwerte aus den Geschwindigkeiten zu berechnen, mit denen sich elastische Wellen im Werkstoff fortpflanzen. Die sehr weit verbreitete Methode der Impuls-Laufzeitmessung führt bei zellularen Materialien aber zu unbefriedigenden Resultaten, da die streuungsbedingte Schallschwächung im erforderlichen Frequenzbereich außerordentlich groß ist. In diesem Beitrag wird gezeigt, dass sich Schallgeschwindigkeiten in extrem stark schallschwächenden Materialien sehr gut mit einer ultraschallspektroskopischen Methode bestimmen lassen, bei der nicht wie sonst üblich hochfrequente Ultraschallimpulse, sondern vergleichsweise niederfrequente kontinuierliche Ultraschallwellen eingesetzt werden. Die Möglichkeiten und Grenzen dieser Methode werden an Hand von Untersuchungen an verschiedenen offen- und geschlossenzelligen Aluminiumschäumen demonstriert.
| Herausgeber: DGfZP, Programmierung: NDT.net | START |
Beiträge