Erzeugung von Lamb-Wellen für die zerstörungsfreie Inspektion von Plattenproben
Application ID: 111351
Die numerische Modellierung von Lamb-Wellen, die zu den geführten Wellen gehören, ist für die Analyse und das Design von Structural-Health-Monitoring-Systemen (SHM) für Ultraschallprüfungen mit großer Reichweite unerlässlich. Das Design eines SHM-Systems, das auf geführten Wellen basiert, besteht aus zwei Hauptteilen. Erstens muss man die Dispersionskurven für die Moden kennen, die sich in einem Wellenleiter mit einem bestimmten Querschnitt ausbreiten können. Zweitens wird die Ausbreitung einer ausgewählten Mode durch den Wellenleiter und ihre Reflexion an einer möglichen Unregelmäßigkeit im Querschnitt (ein Bruch oder ein Korrosionsdefekt) im Zeitbereich analysiert.
Dieses Tutorial untersucht die Ausbreitung von geführten Wellen in einer Stahlplatte mit endlicher Breite und Dicke. Die Studie Mode Analysis für das Physik-Interface Solid Mechanics, angewandt auf den 2D-Querschnitt der Platte, berechnet die Ausbreitungsmoden. Dieser Ansatz wird manchmal auch als semi-analytische Finite-Elemente-Methode (SAFE) bezeichnet. Ein Winkelprüfkopf regt die gewünschte Mode in der Platte mit einem Riss an, der mit dem Physik-Interface Elastic Wave, Time Explicit in 3D modelliert wird.
Dieses Beispiel veranschaulicht Anwendungen diesen Typs, die mit den folgenden Produkten erstellt wurden:
Allerdings können zusätzliche Produkte erforderlich sein, um es vollständig zu definieren und zu modellieren. Weiterhin kann dieses Beispiel auch mit Komponenten aus den folgenden Produktkombinationen definiert und modelliert werden:
- COMSOL Multiphysics® und
- entweder Acoustics Module, MEMS Module, oder Structural Mechanics Module
Die Kombination von COMSOL® Produkten, die für die Modellierung Ihrer Anwendung erforderlich ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab und kann Randbedingungen, Materialeigenschaften, Physik-Interfaces und Bauteilbibliotheken umfassen. Bestimmte Funktionen können von mehreren Produkten gemeinsam genutzt werden. Um die richtige Produktkombination für Ihre Modellierungsanforderungen zu ermitteln, lesen Sie die Spezifikationstabelle und nutzen Sie eine kostenlose Evaluierungslizenz. Die COMSOL Vertriebs- und Support-Teams stehen Ihnen für alle Fragen zur Verfügung, die Sie diesbezüglich haben.