Schallemissionsuntersuchungen bei LCF-Versuchen an Baustahl St 52

Timmers, Regine

Bei der Untersuchung des Schädigungsverlaufes von Baustahl St52 infolge LCF ist der Schädigungszustand vor dem Auftreten von Makrorissen zur Zeit nicht zerstörungsfrei messbar. Eine generelle Möglichkeit, Werkstoffprozesse zu detektieren, besteht in der Messung der dabei freigesetzten Schallemissionen, der Schallemissionsprüfung. Die dabei üblichen Auswertungsverfahren versagen bei geringer Schallaktivität sowie bei Schallemissionen aus unterschiedlichen Quellen, deren Parametergrößen untereinander keine signifikanten statistischen Abweichungen zeigen. In dieser Arbeit werden die Methoden der Mustererkennung auf die Schallemissionsanalyse übertragen. Ziel war es, Zusammenhänge zwischen Lebensdauerphasen von Baustahl St52 und den im Versuch gemessenen Schallsignalen zu identifizieren. Um den Anteil der verschiedenen Lebensdauerphasen an der Gesamtlebensdauer zu ermitteln, wurden Single Step Tests an Baustahlrundproben durchgeführt, die von mikroskopischen Untersuchungen am Auflichtmikroskop begleitet wurden. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen: Die gemessenen Schallsignale sind klassifizierbar. Schallsignale einer Signalklasse treten in vergleichbarem Versuchskontext auf. Die Signalklassen können dabei sowohl überwiegend von den Messaufnehmern wie auch der Quelle beeinflusst werden. Mit Hilfe zusätzlicher Kriterien aus dem Versuchskontext können Schallemissionen eines Quellmechanismus identifiziert und isoliert werden.

The goal of this paper was to find out if the acoustic emission, measured during LCF testings at steel S355 are connected with different lifetime-stages. Therefor Single Step Tests were done. The surface of the specimen was observed with a microscope (mag.: 500 and 1000 times). Cavities slip bands, microcrack initiation and -propagation, and macorcrack initiation were observed and pictures were taken. Different microdefects were the point of macrocrack initiation. The ultimate state of damage depended on the state of the surface. The acoustic emissions, measured at LCF-Tests, were analysed using pattern recognition. Therefor signals with special contours and with frequency spectra were defined to be one class. A statistical classificator was built to distinguish the classes from each other. Features were gained out of the windowed FFT. It was found that with some classes the contour was initiated by the source and some by the sensors. But the statistical (relevant) characteristics of a class are caused by the source. So an interpretation of the acoustic emission could be done with the characteristics of the class and the context of the test. Some life stages are accompanied by acoustic emission of classes with special features.

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Timmers, Regine: Schallemissionsuntersuchungen bei LCF-Versuchen an Baustahl St 52. 2001.

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