Abbildung und Analyse von Fehlstellen in Betonbauteilen mittels Ultraschall unter Berücksichtigung von Materialinhomogenitäten

Diese Arbeit befasst sich mit der Lösung des direkten und inversen Streuproblems im Anwendungsbereich der zerstörungsfreien Prüfungen von Materialien mittels Ultraschallecho-Verfahren. Am Modell eines Spannbetonbauteils werden mit Hilfe numerischer Methoden “Messdaten” erzeugt. Diese “Messdaten” werden mit verschiedenen Inversionsalgorithmen unter Berücksichtigung von Materialinhomogenitäten analysiert und zur Abbildung von Materialfehlern verwendet. Dazu werden u. a. der “konventionelle” Inversionsalgorithmus Synthetic Aperture Focusing Technique und die One-Way Wave-Equation-Methode vorgestellt. Die Algorithmen werden anhand des Impuls-Echo- und Linear-Array-Messverfahrens für akustische “Messdaten” gegenübergestellt. Der Vergleich der Ergebnisse zeigt die Vor- und Nachteile beider Verfahren auf. Die Ergebnisse der SAFT- und Phasenauswertung für verschiedene Litzen- und Lufteinschlusskonstellationen veranschaulichen, wie schwierig ein Lufteinschluss in einem Spannbetonbauteil zu identifizieren ist.