Method of detection of damages in polymeric composites by using thermovision and self-heating effect

• Autorzy: Katunin A. , Moczulski W.

Warianty tytułu

PL

Metoda detekcji uszkodzeń w kompozytach polimerowych z wykorzystaniem termowizji oraz efektu samorozgrzania

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Szerokie zastosowanie kompozytów polimerowych w budowie jachtów wymaga rozwoju metod diagnostyki i monitoringu, które powinny być efektywne, nieniszczące oraz proste w zastosowaniu. Metoda zaproponowana przez autorów jest oparta na obserwacji ciepła powstającego w wyniku występowania efektu samorozgrzania spowodowanego naturą lepko-sprężystą matrycy polimerowej kompozytu. Zastosowanie efektu samorozgrzania w diagnostyce kompozytów polimerowych pozwala wyeliminować użycie impulsowego źródła ciepła dla wymuszenia cieplnego, które jest wykorzystywane przy klasycznej diagnostyce termowizyjnej takich struktur. Zaproponowana metoda jest przeznaczona przede wszystkim do detekcji i lokalizacji uszkodzeń zmęczeniowych oraz do uszkodzeń powstających w polach koncentracji naprężeń. W pracy przedstawiono i omówiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczących detekcji uszkodzeń w epoksydowo-szklanych kompozytach z wykorzystaniem wymienionej metody.

EN

Wide application of polymeric composites in modern yacht building requires the development of diagnostic and monitoring methods, which should be efficient, non-destructive and simple in application. The method proposed by the authors is based on observing the heat generated due to the self-heating effect, which is caused by a viscoelastic nature of a polymeric matrix of a composite. The usage of the self-heating effect in diagnostics of polymeric composite structures eliminates the need to apply an impulse heat source for thermal excitation, which is used during the classic infrared diagnostics of such structures. The proposed method is dedicated mostly for fatigue damage detection and location for damages occurring in the areas of stress concentration. The results of an experimental study of damage detection in glass/epoxy composites using the mentioned method were presented and discussed.

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka termowizyjna; efekt samorozgrzania; detekcja uszkodzeń; monitoring strukturalny

EN

infrared diagnostics; self-heating effect; damage detection; structural health monitoring

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 5
• Strony: 32--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il.

Twórcy

autor

Katunin A.

• Instytut Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Śląska, ul. Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice

autor

Moczulski W.

• Instytut Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Śląska, ul. Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• 1. Mackiewicz S., Góra G.: Ultradźwiękowe badania konstrukcji kompozytowych w przemyśle lotniczym, XI Seminarium „Nieniszczące badania materiałów", Zakopane 2005.
• 2. Diamanti K., Soutis C: Structural health monitoring techniques for aircraft composite structures, Progress in Aero-space Sciences, 46, 2010, pp, 342 – 352.
• 3. Dattoma V., Marcuccio R., Pappalettere C, Smith GM.: Thermographic investigation of sandwich structure made of composite material, NTD&E International, 34, 2001, pp, 515- 520.
• 4. Katunin A.: Analytical model of the self-heating effect in polymeric laminated rectangular plates during bending harmonic loading. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability, 4(48), 2010, ss. 91 -101.
• 5. Katunin A., Moczulski W.: Evaluation of self-activating temperature influence on cracks initiation in GRP laminates, PAMM, 9(1), 2009, pp, 403 - 404.
• 6. Katunin A., Fidali M.: Fatigue and thermal failure of polymeric composites subjected to cyclic loading, Advanced Composites Letters, 21(3), 2012, pp. 64-69.
• 7. Katunin A., Gnatowski A.: Influence of heating rate on evolution of dynamic properties of polymeric laminates, Plastics Rubber and Composites, 41(6), 2012, pp, 233 - 239.