Modellgestützte Bestimmung der Fehlerauffindwahrscheinlichkeit (POD) bei der Ultraschallprüfung großer Schmiedeteile

Die Ergebnisse zerstörungsfreier Prüfungen und bruchmechanischer Analysen großer Schmiedeteile werden zur Vorhersage der Bauteillebensdauer und zur Definition von Wartungszyklen verwendet. Bei der volumetrischen Ultraschallprüfung können Prüfstücke ohne Anzeige Materialinhomogenitäten mit einer Reflektivität kleiner der Nachweisgrenze aufweisen. Daher wird bei bruchmechanischen Berechnungen die konservative Annahme getroffen, dass das Bauteil Materialinhomogenitäten in der Größenordnung der prüfsystemspezifischen Nachweisgrenze enthält. Dadurch wird die Nachweisgrenze zum die Lebensdauer limitierenden Faktor. Bei probabilistischen Methoden werden verfügbare Informationen, wie beispielsweise die Fehlerauffindwahrscheinlichkeit einer zerstörungsfreien Prüfung, in bruchmechanische Berechnungen einbezogen, um zu konservative Annahmen zu vermeiden. Um die Anwendung probabilistischer Methoden an großen Schmiedeteilen zu unterstützen, soll eine „Model Assisted“-POD aufgebaut werden, die die reale volumetrische Ultraschallprüfung der Bauteile nachbildet. In vorangegangenen Arbeiten [1,2] wurde der Einfluss des Prüfrasters, welches nach der DGZfP-Richtlinie US 07:2014 festgelegt wird, auf die Fehlerauffindwahrscheinlichkeit untersucht. In diesem Beitrag werden die Methoden der Arbeiten [1,2] zur POD-Ermittlung überprüft und optimiert. Anschließend werden die bisherigen Analysen um eine Prüfraster-Summen-POD, die das Szenario der realen Bauteilprüfung beschreibt, erweitert. Zudem wird eine experimentell validierte, simulative und nicht-parametrische POD für schrägliegende Reflektoren bestimmt. Schließlich werden Untersuchungen zum Einfluss der Defektmorphologie auf die Echodynamik einer Mehrfachanzeige vorgestellt. Diese Arbeit ist im Rahmen eines Stipendiums der DGZfP entstanden.     «

Die Ergebnisse zerstörungsfreier Prüfungen und bruchmechanischer Analysen großer Schmiedeteile werden zur Vorhersage der Bauteillebensdauer und zur Definition von Wartungszyklen verwendet. Bei der volumetrischen Ultraschallprüfung können Prüfstücke ohne Anzeige Materialinhomogenitäten mit einer Reflektivität kleiner der Nachweisgrenze aufweisen. Daher wird bei bruchmechanischen Berechnungen die konservative Annahme getroffen, dass das Bauteil Materialinhomogenitäten in der Größenordnung der prüf...     »