@inproceedings{RjelkaKoehlerMayer,
  author    = {Rjelka, Marek and K{\"o}hler, Bernd and Mayer, Andreas},
  title     = {M{\"o}glichkeiten zur Extraktion akustoelastischer Konstanten aus dem Nichtlinearit{\"a}tsparameter akustischer Oberfl{\"a}chenwellen in metallischen Werkstoffen},
  series = {DGZfP Jahrestagung 2017, 22-24 May, Koblenz, Germany},
  pages     = {1 -- 6},
  abstract  = {Zerst{\"o}rungsfreie Verfahren zur Messung von Eigenspannungen erfordern, abh{\"a}ngig vom gew{\"a}hlten Verfahren, die Kenntnis gewisser Kopplungskonstanten. Im Falle von Ultraschallmessverfahren sind das neben den elastischen Konstanten zweiter Ordnung (SOEC) vor allem die Konstanten dritter Ordnung (TOEC). Elastische Konstanten fester, metallischer Bauteile werden in der Regel in Zugversuchen bestimmt. Zur Ermittlung der TOEC werden diese mit Ultraschallmessmethoden kombiniert. Durch {\"a}ußere Einfl{\"u}sse, wie etwa mechanische Nachbehandlungen der zu untersuchenden Bauteile k{\"o}nnen sich diese Konstanten jedoch {\"a}ndern und m{\"u}ssen folglich direkt am ver{\"a}nderten Material bestimmt werden. Mithilfe von Simulationen wird die Ausbreitung der zweiten Harmonischen und der nichtlinear erzeugten Oberfl{\"a}chenwellen in Wellenmischexperimenten analysiert und der akustische Nichtlinearit{\"a}tsparameter (ANP) bzw. der Kopplungsparameter aus der Amplitudenentwicklung berechnet. Insbesondere wird untersucht, welchen Einfluss ein gegebenes Tiefenprofil der TOEC auf den ANP hat (Vorw{\"a}rtsproblem) und inwiefern sich aus den Messungen des ANP auf ein vorliegendes Tiefenprofil der TOEC schließen l{\"a}sst (inverses Problem). Außerdem wird diskutiert, welchen Einfluss lokale {\"A}nderungen der SOEC auf den ANP haben k{\"o}nnen und wie groß diese {\"A}nderungen sein d{\"u}rfen, um die TOEC dennoch bestimmen zu k{\"o}nnen. Die Untersuchungen hierzu wurden auf der Basis eines 3D-FEM Modells mit zuf{\"a}llig orientierten Mikrorissen durchgef{\"u}hrt. Die numerischen Rechnungen zeigen dabei auch eine gute {\"U}bereinstimmung mit einem aus der Literatur bekannten und f{\"u}r dieses Problem erweiterten, analytischen Modell. Neben der rissinduzierten Nichtlinearit{\"a}t kann bei diesem auch die Gitternichtlinearit{\"a}t ber{\"u}cksichtigt werden.},
  language  = {de}
}
@inproceedings{RjelkaKoehlerMayer,
  author    = {Rjelka, Marek and K{\"o}hler, Bernd and Mayer, Andreas},
  title     = {Extraction of Depth Profiles of Third-Order Elastic Constants in Cracked Media},
  series = {AIP Conference Proceedings 1806},
  doi       = {10.1063/1.4974610},
  pages     = {060001-1 -- 060001-9},
  abstract  = {Elastic constants of components are usually determined by tensile tests in combination with ultrasonic experiments. However, these properties may change due to e.g. mechanical treatments or service conditions during their lifetime. Knowledge of the actual material parameters is key to the determination of quantities like residual stresses present in the medium. In this work the acoustic nonlinearity parameter (ANP) for surface acoustic waves is examined through the derivation of an evolution equation for the amplitude of the second harmonic. Given a certain depth profile of the third-order elastic constants, the dependence of the ANP with respect to the input frequency is determined and on the basis of these results, an appropriate inversion method is developed. This method is intended for the extraction of the depth dependence of the third-order elastic constants of the material from second-harmonic generation and guided wave mixing experiments, assuming that the change in the linear Rayleigh wave velocity is small. The latter assumption is supported by a 3D-FEM model study of a medium with randomly distributed microcracks as well as theoretical works on this topic in the literature.},
  language  = {en}
}