PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Lamb wave-based monitoring of shear failure of an adhesive lap joint

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Monitorowanie zniszczenia ścinanego połączenia klejonego za pomocą fal Lamba
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The paper presents a study on the elastic wave propagation in adhesive joints of steel plates subjected to tensile loading. A single lap joint was chosen for analysis because of its simplicity and plurality of applications. Experimental investigations consisted of the uniaxial extension of prepared specimens. Force and displacement values were recorded by a testing machine. Simultaneously, guided Lamb waves were excited and signals of their propagation were collected in a number of points by piezoelectric transducers attached to the specimen surface. Further processing of signals allowed to determine some disturbances in gathered data. The continuous wavelet transform revealed discontinuities in force-displacement relations. The Fourier transform showed changes in frequency values of recorded signals. Large disturbances of the root mean square values were also observed. The results of all analyses allowed to conclude that the identification of partial degradation state before the sample destruction was possible.
PL
Artykuł przedstawia badania propagacji fal sprężystych w połączeniach klejonych płyt stalowych poddanych działaniu obciążenia rozciągającego. Pojedyncze złącze zakładkowe zostało wybrane do analizy ze względu na jego prostotę i mnogość zastosowań. Badania eksperymentalne polegały na jednoosiowym rozciąganiu przygotowanych próbek. Wartości siły i przemieszczenia były zapisywane przez maszynę wytrzymałościową. Jednocześnie, wzbudzano fale prowadzone Lamba, a sygnały ich propagacji rejestrowano w kilku punktach za pomocą czujników piezoelektrycznych przymocowanych do powierzchni próbki. Dalsza obróbka sygnałów pozwoliła na wykrycie pewnych zaburzeń w zebranych danych. Ciągła transformacja falkowa ukazała nieciągłości w zależnościach siła-przemieszczenie. Transformacja Fouriera pokazała zmiany w wartościach częstotliwości zarejestrowanych sygnałów. Zaobserwowano także duże skoki wartości średniej kwadratowej. Wyniki przeprowadzonych analiz pozwoliły na sformułowanie wniosku, iż identyfikacja stanu częściowej degradacji przed zniszczeniem próbek była możliwa.
Czasopismo
Rocznik
Strony
51--57
Opis fizyczny
Bibliogr. 20 poz., rys.
Twórcy
autor
  • Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Department of Mechanics of Materials and Structures, Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland
autor
  • Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Department of Mechanics of Materials and Structures, Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland
autor
  • Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Department of Mechanics of Materials and Structures, Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland
Bibliografia
  • 1. Adams RD, Drinkwater BW. Nondestructive testing of adhesively-bonded joints. NDT&E International 1997; 30: 93-98. https://doi.org/10.1016/S0963-8695(96)00050-3
  • 2. Adams RD, Wake WC. Structural adhesive joints in engineering. 1st ed. London and New York: Elsevier Applied Science Publishers; 1984. https://doi.org/10.1007/978-94-009-5616-2
  • 3. Garbacz A. Application of stress based NDT methods for concrete repair bond quality control. Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences. 2015; 63:77-85. https://doi.org/10.1515/bpasts-2015-0009
  • 4. Geetha GK, Roy Mahapatra D, Gopalakrishnan S, Hanagud S. Laser Doppler imaging of delamination in a composite T-joint with remotely located ultrasonic actuators. Composite Structures 2016; 147: 197-210. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.03.039
  • 5. Giurgiutiu V. Structural Health Monitoring: with Piezoelectric Wafer Active Sensors. 1st ed. Amsterdam: Elsevier; 2008.
  • 6. Khashaba UA, Najjar IMR. Adhesive layer analysis for scarf bonded joint in CFRE composites modified with MWCNTs under tensile and fatigue loads. Composite Structures 2018; 184: 411-427. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.09.095
  • 7. Lee C, Park S. Flaw imaging technique for plate-like structures using scanning laser source actuation. Shock and Vibration 2014; 725030. http://dx.doi.org/10.1155/2014/725030
  • 8. Li J, Lu Y., Guan R, Qu W. Guided waves for debonding identification in CFRP-reinforced concrete beams. Construction and Building Materials 2017; 131: 388-399. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.11.058
  • 9. Mallat S. A Wavelet Tour of Signal Processing: The Sparse Way. 3rd ed. Orlando: Academic Press; 2009.
  • 10. Moradi-Marani F, Rivard P, Lamarche CP, Kodjo SA. Evaluating the damage in reinforced concrete slabs under bending test with the energy of ultrasonic waves. Construction and Building Materials 2014; 73: 663-673. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.09.050
  • 11. Piekarczyk M, Grec R. Application of adhesive bonding in steel and aluminium structures. Archives of Civil Engineering 2012; LVIII (3): 309-329. https://doi.org/10.2478/v.10169-012-0018-8
  • 12. Radzieński M, Doliński Ł, Krawczuk M, Palacz M. Damage localisation in a stiffened plate structure using a propagating wave. Mechanical Systems and Signal Processing 2013; 39: 388–395. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2013.02.014
  • 13. Rucka M. Failure Monitoring and Condition Assessment of Steel-Concrete Adhesive Connection Using Ultrasonic Waves. Applied Sciences 2018; 8(3): 320. https://doi.org/10.3390/app8030320
  • 14. Rucka M, Wilde K. Application of wavelet analysis in damage detection and localization. 1 ed. Gdańsk: Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej; 2007.
  • 15. Rucka M, Wilde K. Ultrasound monitoring for evaluation of damage in reinforced concrete. Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences 2015; 63: 65-75. https://doi.org/10.1515/bpasts-2015-0008
  • 16. Schabowicz K. Ultrasonic tomography - The latest nondestructive technique for testing concrete members - Description, test methodology, application example. Archives of Civil and Mechanical Engineering 2014; 14: 295-303. https://doi.org/10.1016/j.acme.2013.10.006
  • 17. Shui G, Wang Y, Huang P, Qu J. Nonlinear ultrasonic evaluation of the fatigue damage of adhesive joints. NDT&E International 2015; 70: 9-15. https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2014.11.002
  • 18. Yang B, Xuan F, Xiang Y, et al. Lamb Wave-Based Structural Health Monitoring on Composite Bolted Joints under Tensile Load. Materials 2017; 10(6): 652. https://doi.org/10.3390/ma10060652
  • 19. Yang Z, Radzieński M, Kudela P, Ostachowicz W. Fourier spectral-based modal curvature analysis and its application to damage detection in beams. Mechanical Systems and Signal Processing 2017; 84:763-781. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2016.07.005
  • 20. Ye J, Yan Y, Li J, Hong Y, Tian Z. 3D explicit finite element analysis of tensile failure behavior in adhesive-bonded composite single-lap joints. Composite Structures 2018; 201: 261-275. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.05.134
Uwagi
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-213b9df9-153a-46a1-a79c-52f1196aef0a
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.