Lokalisierte Porosität in geschichteten, carbonfaserverstärkten Polymer (CFRP) Verbundwerkstoffen kann die mechanische Leistung und strukturelle Integrität erheblich beeinträchtigen. Konventionelle Methoden zur ultrasonischen Dämpfung können verbleibende Porosität quantifizieren, jedoch keine Cluster von Hohlräumen charakterisieren. Diese Arbeit präsentiert einen ultrasonischen interferometrischen Ansatz zur quantitativen Bewertung der lokalisierten Porosität in laminierten Verbundwerkstoffen. CFRP-Proben werden in einem Autoklaven unter kontrollierten Bedingungen hergestellt, um definierte Porositätslevel einzuführen. Durchgangs-Ultraschallmessungen werden mit einem analytischen Mehrschichtausbreitungsmodell verglichen, das eine degradierte Schicht umfasst, die durch die Theorie der mehrfachen Streuung beschrieben wird. Die Lösung des inversen Problems ermöglichte die Schätzung sowohl der Lage als auch der Konzentration von Hohlraumclustern. Die Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung mit Röntgentomografien und bestätigen die Fähigkeit der ultrasonischen Interferometrie zur genauen Erkennung von lokalisierten Porositäten und ihr Potenzial für die zerstörungsfreie Bewertung von laminierten Verbundwerkstoffen.
Lucas et al. (Mittwoch) haben diese Frage untersucht.