Identyfikacja nieciągłości w kompozytowych panelach sandwiczowych z wykorzystaniem mikrotomografii komputerowej

• Autorzy: Ostapiuk M. , Bieniaś J. , Jakubczak P. , Surowska B.

Warianty tytułu

EN

The identification of discontinuities in composite sandwich panels using X-ray computed microtomography

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kompozytowe konstrukcje sandwiczowe są stosowane na szeroką skalę w konstrukcjach lekkich. W lotnictwie wewnątrz paneli stosowane są niemetaliczne struktury sandwiczowe zawierające wypełniacz ulowy Nomex jako standardowy rdzeń. Niektóre z defektów takie jak nieciągłości, pustki lub deformacje w ściankach wypełniacza ulowego mogą powstawać podczas procesu wytwarzania, stąd niezbędna staje się ocena jakości struktury. Nieciągłości w kompozytowych panelach sandwiczowych wykonywanych na pokrycia śmigłowca zostały poddane analizie wykorzystując technikę rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej. Szczegółowe obserwacje struktury wykazały obecność nieciągłości w obszarze przejścia z wypełniacza ulowego do laminatu oraz w przekrojach ukośnych wypełniacza. Wydłużone nieciągłości stanowiły powyżej 80% defektów, wykazując tym samym charakter delaminacji. Rozmiar i ilość defektów przekroczył dopuszczalny poziom akceptowalności przyjętej w lotnictwie.

EN

Composite sandwich constructions are widely used in various lightweight structures. The non-metallic sandwich structures containing Nomex honeycomb as a standard core are used for interior panels for aircraft. Some defects as discontinuities, voids or deformation of honeycomb walls can be formed during manufacture, so the quality inspection of the structure is necessary. The discontinuities in a composite sandwich panel of helicopter cover were analyzed using X-ray computed microtomography techniques. The detailed observations of the structure showed the discontinuities presence in the area with diagonally cut across honeycomb and in the laminate. Elongated of the discontinuities constitute above 80% of the defects. They have a delamination character. The size and amount of manufacturing defects exceed acceptable limits in aerospace technology.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt typu sandwicz; mikrotomografia; wypełniacz ulowy; nieciągłości

EN

composite sandwich; microtomography; Nomex honeycomb; discontinuities

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2012
• Tom: [R.] 18, nr 2
• Strony: 93--97
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ostapiuk M.

autor

Bieniaś J.

autor

Jakubczak P.

autor

Surowska B.

• Politechnika Lubelska, Katedra Inżynierii Materiałowej, 20-618 Lublin, ul. Nadbystrzycka 36,

Bibliografia

• [1] Zhang J., Ashby M.F.: The out-of-plane properties of honeycombs, International Journal of Mechanical Sciences, 34, iss. 6 (1992) 475-489
• [2] Kim B.J., Lee D.G.: Characteristics of joining inserts for composite sandwich panels, Composite Structures, 86, iss. 1-3, (2008) 55-60
• [3] Rion J., Leterrier Y., Manson J.-A.E.: Prediction of the adhesive fillet size for skin to honeycomb core bonding in ultra-light sandwich structures, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 39, iss. 9 (2008) 1547-1555
• [4] Chen D.H., Ozaki S.: Stress concentration due to defects in a honeycomb structure, Composite Structures, 89, iss. 1 (2009) 52-59
• [5] Bayraktara E., Antolovich S.D., Bathias C., New developments in non-destructive controls of the composite materials and applications in manufacturing engineering, Journal of Materials Processing Technology 206 (2008) 30-44
• [6] Awaja F., Arhatari B., Wiesauer K., Leiss E., Stifter D., An investigation of the accelerated thermal degradation of different epoxy resin composites using X-ray microcomputed tomography and optical coherence tomography, Polymer Degradation and Stability, 94, (2009) 1814-1824
• [7] Schell J.S.U., Renggli M., van Lenthe G.H., Muller R., Ermanni P., Micro-computed tomography determination of glass fibre reinforced polymer meso-structure, Composites Science and Technology, 66, (2006) 2016-2022
• [8] Djukic L.P., Herszberg I., Walsh W.R., Schoeppner G.A., Gangadhara Prusty B., Kelly D.W., Contrast enhancement in visualisation of woven composite tow architecture using a MicroCT Scanner. Part 1: Fabric coating and resin additives, Composites: Part A, 40, (2009) 553-565
• [9] Grove S.M., Popham E., Miles M.E., Composites Part A: An investigation of the skin/core bond in honeycomb sandwich structures using statistical experimentation techniques, Applied Science and Manufacturing, 37, Issue 5 (2006) 804-812
• [10] Schilling P.J., Karedla B.P.R., Tatiparthi A.K., Verges M.A., Herrington P.D.: X-ray computed microtomography of internal damage in fiber reinforced polymer matrix composites, Composites Science and Technology, 65, (2005) 2071-2078