Bestimmung komplexer akustischer Materialkenngrößen (BeKAM)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd Henning
• Fachliche Zuordnung: Mechanik ; Messsysteme
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 222271124

Die Gegenwart ist und die Zukunft wird geprägt sein durch die Entwicklung neuer oft hybrider polymerer Materialien, deren Energie-, Ressourcen- und Kosteneffizienz denen der alten Generation deutlich überlegen ist. Der zunehmende Einsatz solcher Werkstoffe führt im Bereich der ultraschallbasierten Mess- und Prüftechnik sowohl zu neuen Möglichkeiten als auch zu erschwerenden Faktoren. So bieten Kunststoffe erheblich mehr Freiheitsgrade bei der synergetischen Gestaltung konstruktiver sowie akustisch funktionaler Elemente. Nachteilig sind ihre deutlich komplexeren akustischen Eigenschaften. Die frequenz- und meist richtungsabhängige Schallgeschwindigkeit, Dämpfung und Kennimpedanz variieren, anders als bei Metallen, deutlich mit der Temperatur, dem Alter oder dem Wassergehalt. Die Bandbreite dieser Schwankungen gilt es im Vorfeld einer Entwicklung zu erfassen und bspw. bei der Dimensionierung eines ultraschallbasierten Sensors oder der Beurteilung eines polymeren Prüfkörpers zu berücksichtigen. Solche Materialkenngrößen sind gegenwärtig weder standardisiert noch im notwendigen Umfang verfügbar. Mit einem wellenleiter-basierten Messverfahren sollen alle akustisch relevanten Materialkenngrößen anhand einer einzigen vorkonditionierten, standardisierten Probe bestimmt und in einer Datenbank verfügbar gemacht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Dietmar Wetzlar