Viskoelastizität und Anisotropie von Kunststoffen: Ultraschallbasierte Methoden zur Materialparameterbestimmung

Abstract

Zusammenfassung In diesem Beitrag werden verschiedene Aspekte der ultraschallbasierten Messtechnik hinsichtlich der Materialparameterbestimmung an viskoelastischen Materialien behandelt. Zunächst wird ein viskoelastisches Materialmodell unter Berücksichtigung von Anisotropie und Kausalität erarbeitet. Nachfolgend werden zwei verschiedene Verfahren zur Charakterisierung von Materialparametern anhand von geführten Ultraschallwellen in zylindrischen und plattenförmigen Strukturen vorgestellt sowie Vor- und Nachteile diskutiert. Dabei wird ebenso auf die Betrachtung von Materialalterung eingegangen. Beispielhaft untersucht werden thermoplastische Materialien wie Polypropylen und Polyamid 6. Zur Charakterisierung starker Anisotropie wird auch auf glasfaserverstärkte Plattenstrukturen mit thermoplastischer Matrix eingegangen.