Mechanismen und Modelle zur Risserkennung mittels Induktionsthermografie

Die Induktionsthermografie ist ein berührungsloses, zerstörungsfreies Prüfverfahren mit einem breiten Anwendungsspektrum. Ein tieferes Verständnis der Erkennbarkeit von Rissen erfordert grundlegende Kenntnisse über die Verteilung der induzierten Stromdichte im zu prüfenden Bauteil. Eine Berechnung der Stromverteilung liefert Informationen darüber, wie viel Strom an welcher Stelle des Bauteils fließt, wie ein Riss die Stromdichte stört, wie viel Wärme an welcher Stelle des Bauteils entsteht und wie die Wärme an die Oberfläche diffundiert. Der Erwärmungsvorgang hängt von der Art des Risses ab. Einerseits gibt es Risse, die hauptsächlich durch direkte Beobachtung des Erwärmungsprozesses aufgrund einer erhöhten Stromdichte erkannt werden können, und andererseits gibt es Risse, die hauptsächlich aufgrund einer Veränderung der Wärmediffusion erkannt werden können. In diesem Beitrag wird ein analytisches Modell zur Berechnung der Stromverteilung vorgestellt, das den Rückstrom sowie Finite-Elemente-Berechnungen einbezieht. Darüber hinaus werden zwei neue Rissmodelle vorgestellt, um reale Risse besser beschreiben zu können.