Characterization of defects in composite materials by the intrusive stochastic method using the Gaussian type random variable

• Autorzy: Mahmoudi Thinhinane , Oudni Zehor , Berkache Azouaou , Lee Jinyi

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.03.44

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka defektów w materiałach kompozytowych metodą stochastyczną inwazyjną z wykorzystaniem zmiennej losowej typu Gaussa

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work, we propose an approach for the characterization of a composite plate and the evaluation of defects. This approach, called the intrusive stochastic finite element method (ISFEM), consists in considering electrical conductivity as a random variable. The inspection will be done by the non-destructive testing process by eddy currents. The results obtained for two applications are compared with experimental data and those of the Benchmark JSAEM#Problem1.

PL

W tej pracy proponujemy podejście do charakteryzacji płyty kompozytowej i oceny wad. Podejście to, zwane inwazyjną metodą stochastycznych elementów skończonych (ISFEM), polega na uznaniu przewodnictwa elektrycznego za zmienną losową. Inspekcja zostanie przeprowadzona metodą badań nieniszczących prądami wirowymi. Wyniki uzyskane dla dwóch aplikacji są porównywane z danymi eksperymentalnymi i wynikami testu porównawczego JSAEM#Problem1.

Słowa kluczowe

EN

composite materials; intrusive stochastic finite element; random variable; Impedance variation

PL

materiały kompozytowe; intruzyjny stochastyczny element skończony; zmienna losowa; zmiana impedancji

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 3
• Strony: 246--251
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mahmoudi Thinhinane

• Numerical Modeling of Electromagnetic Phenomena and Components Laboratory, Mouloud Mammeri University of Tizi-Ouzou,BP17 RP 15000, Algeria

• https://orcid.org/0000-0003-1418-4181

autor

Oudni Zehor

• Electrical engineering department, Mouloud Mammeri University of Tizi-Ouzou, BP 17RP 15000, ALGERIA

autor

Berkache Azouaou

• IT-based real-time NDT Center, Chosun University, Gwangju, Korea

• https://orcid.org/0000-0001-9470-2000+

autor

Lee Jinyi

• Research center for Real Time NDT, Chosun University , 375, Seosuk-dong, Gwangju, 61452, Korea

Bibliografia

• [1] Windels M., Carbon fiber reinforced composites (Sirris), (2013),Retrieved from www.pluscomposites.eu
• [2] CacciolaM., Calcagno S., PIERS, (2006), Online 5, 591.
• [3] Baker A., Composite Materials for Aircraft Structure.Virginia (1986 ): American Institute of Aeronautics and Astronautics.
• [4] Xiaosong Huang., "Fabrication and Properties of Carbon Fibers," Materials, (2009), Vol. 2, pp. 2369-2403.
• [5] Mook G., Lange R. and Koeser O., Non-destructive characterization of carbon-fibre-reinforced plastics by means of eddy currents, Composites Science and Technology 61(2001), 865–873.
• [6] Pratap S. B., and. Weldon W. F, “Eddy Current in Anisotropic Composites Applied to Pulsed Machinery”, IEEE Trans. Magn., (1996), vol. 32, no. 2, pp. 437-444T.
• [7] Pantelides Chris P., Lawrence D., Clayton R., Burningham A., "Repair of reinforced concrete deep beams using post-tensioned CFRP rods," Composite Structures, (2015),Vol.1, pp. 256–265.
• [8] Placko D., Dufour I., “Eddy Current Sensors for Nondestructive Inspection of Graphite Composite Materials”, In the IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, Texas, USA, (1992), pp.1676 – 1682.
• [9] Khebbab M.,Feliachi M.,ElHadi Latreche M., Application of finite elements heterogeneous multi-scale method to eddy currents non destructive testing of carbon composites material, Eur. Phys. J. Appl. Phys.80, (2018),10401.
• [10] Mizutani Y.,Todoroki A., SuzukiY.,MizukamiK., "Detection of in-plane and out-of-plane fiber waviness in unidirectional carbon fiber reinforced composites using eddy current testing," Composites Part B, (2016),vol. 86, no. 1359-8368, pp. 84-94.
• [11] Oudni Z., Feliachi M., Mohellebi H., Assessment of the Probability of Failure for EC Nondestructive Testing Based on Intrusive Spectral Stochastic Finite Element Method, Eur. Phys. J. Appl. Phys, 66 (2014), No.5, 133-137.
• [12] Takagi T., Hashimoto M., Fukutomi H., Miya K., Tsuboi H., Tanaka M., Tani J., Serizawa T., Harada Y., Okano E. and Murakami R.., Benchmark models of eddy current testing for steam generator tube: Experiment and numerical analysis, Intern. J. Applied Electromagn. Mater. 5 (1994), 149–162.
• [13] Efremov A., Karpenko O., and Udpa L., Generalized multifrequency fusion algorithm for defect detection in eddy current inspection data, NDT and E International,(2022)PII: S0963-8695(22)00053-6, JNDT 102654. doi.org/10.1016/j.ndteint.2022.102654,
• [14] PraneshS., Ghosh D., A FETI-DP based parallel hybrid stochastic finite element method for large stochastic systems ,Computers and Structures,(2018),Vol. 195, No. CA,
• [15] LeeJ., BerkacheA., WangD. and Hwang Y-Ha., Three-Dimensional Imaging of Metallic Grain by Stacking the Microscopic Images, Appl. Sci. (2021),11,7787. doi.org/10.3390/app11177787
• [16] BerkacheA., LeeJ., Wang.D and Park D-G., Development of an Eddy Current Test Configuration for Welded Carbon Steel Pipes under the Change in Physical Properties, Appl.Sci. (2022), 12, 93. doi.org/10.3390/app12010093
• [17] Loeve M., Probability Theory I, forth edition, Springer-Verlag Inc, 45 (1977), DOI 10.1007/978-1-4684-9464-8
• [18] Da Silva JRC R. A., BeckA. T., Da RosaE., Solution of the stochastic beam bending problem by Galerkin Method and the Askey-Wiener scheme, Latin American Journal of Solids and Structures, (2009),6, pp 51 - 72.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).