Detectability Analysis of Structural Defects Using Lamb Waves: A Frequency-Based Approach for Structural Health Monitoring

Dieses Kapitel untersucht den Einsatz von Lamm-Wellen zur Erkennung struktureller Defekte in Flugzeugkomponenten, wobei der Schwerpunkt auf dem Verhalten dieser Wellen in dünnen Platten und dem Einfluss der Defektgröße auf die Wellenausbreitung und Energiedämpfung liegt. Die Studie unterstreicht die Bedeutung frequenzbasierter Ansätze bei der strukturellen Gesundheitsüberwachung (SHM), insbesondere bei der Erkennung und Charakterisierung von Defekten wie Rissen, Korrosion und Delamination. Durch numerische Simulationen und Frequenzspektrum-Analysen zeigen die Forschungen, wie größere Defekte eine stärkere Energiedämpfung und Amplitudenreduzierung verursachen und sie so besser nachweisbar machen. In diesem Kapitel wird auch die Rolle der verschiedenen Lamm-Welle-Modi wie S0 und A0 bei der Fehlererkennung und der Einfluss der Platzierung von Aktoren und Sensoren auf die Genauigkeit der Schadenserkennung diskutiert. Die Ergebnisse bestätigen, dass SHM auf Lamm-Wellen-Basis eine effektive Methode zur Früherkennung von Schäden ist, die potenziell in verschiedenen Industriezweigen, einschließlich Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, eingesetzt werden kann.