Numerical approach for ultrasonic imagining of defects in composites

• Autorzy: Dragan K. , Stefaniuk M. , Synaszko P.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie środowiska obliczeń numerycznych do oceny ultradźwiękowej diagnostyki obrazowej w kompozytach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the approach for damage characterization in composite aerospace structures for the ultrasonic non destructive evaluation technique. The damages which affect the structural integrity of such components are the following: disbonds, delaminations, foreign object inclusions and many others. Different NDE techniques are used for the characterization of composite structures. There are numerous limitations and advantages of each technique. One of the most suitable techniques for that purpose is the ultrasonic one. The most important issue in that method is proper selection of inspection parameters and the next issue is signal processing. The approach to signal processing may contain analysis in the frequency and time domain of one and two dimensional signals. Moreover for the size of the damage evaluation, the amplitude (signal value) is used very often. In the article, the 2D signal value evaluation approach is presented. The article will highlight the problems and advantages of signal processing and will show new possibilities of 3D composite characterization (e.g. ply stacking sequence).

PL

Przedstawiono podejście do badań kompozytowych konstrukcji lotniczych z wykorzystaniem metody ultradźwiękowej. Uszkodzeniami wpływającymi na integralność konstrukcji są: odklejenia, rozwarstwienia, wtrącenia ciał obcych i inne. Do badań kompozytowych konstrukcji lotniczych stosuje się szereg metod badań nieniszczących. Każda z metod charakteryzuje się zarówno pewnymi możliwościami, jak i ograniczeniami. Jedną z metod dedykowanych do diagnostyki laminatów jest metoda ultradźwiękowa. Jednakże metoda ta wymaga dostosowania szeregu odpowiednich parametrów do badania. Kolejnym istotnym zagadnieniem jest analiza sygnałów. Taka analiza może przebiegać zarówno w dziedzinie czasu, jak i częstotliwości. Do analizy wykorzystuje się bardzo często amplitudę rejestrowanego sygnału. W artykule przedstawiono podejście do oceny wyników badań z wykorzystaniem analizy ultradźwiękowych sygnałów 2D. Ponadto artykuł przedstawia problematykę i zalety nowego podejścia do oceny konstrukcji kompozytowych z wykorzystaniem zobrazowania 3D (np. możliwość wyznaczania orientacji kolejnych warstw).

Słowa kluczowe

EN

composites; low energy impacts; signal processing

PL

laminaty FML; badania nieniszczące; uszkodzenia w kompozytach

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 12, nr 2
• Strony: 105--109
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Dragan K.

autor

Stefaniuk M.

autor

Synaszko P.

• Air Force Institute of Technology, Non Destructive Testing Lab., ul. ks. Bolesława 6, 01-494 Warsaw, Poland,

Bibliografia

• [1] Adams R.R., Cawley P., A review of defect types and non – destructive testing techniques for composites and bonded joints, NDT International 1988, 21, 208-222.
• [2] Miller T.C., Lasse B., Vander Heiden B., Composite damage detection using a novel ultrasonic method, Final Report AFRL-PR-ED-TP-2003-2003-015, Air Force Research Laboratory, Edwards, USA 2003.
• [3] Dragan K., Klimaszewski S., Leski A., Holistic approach for assuring aircraft availability in polish armed forces, NATO RTO AVT-157 Symposium - Ensured Military Platform Availability, 13 -16 October 2008, Montreal, Canada.
• [4] Smith R.A., An introduction to the ultrasonic inspection of composites non Destructive Evaluation of Composite Materials, Farnborough, November 2004.
• [5] Jones T.S., Berger H., Application of nondestructive inspection methods to composites, Materials Evaluation 1989, 47, 390.
• [6] Interactive database for composites: www.netcomposites.com.
• [7] U.S. Department of Transportation FAA, Guidelines for the Development of Process Specifications, Instructions, and Controls for the Fabrication of Fiber-Reinforced Polymer Composites, DOT/FAA/AR-02/110, Office of Aviation Research Washington, 2003.
• [8] Dragan K., Technique for the detection of the damages in the composite main rotor blade of the helicopter, PhD Dissertation, Air Force Institute of Technology, Warsaw 2008.
• [9] Graff K.F., Waves Motion in Elastic Solids, Dover Publications, Inc., New York 1991.
• [10] Rose J.L., Ultrasonic Waves in Solid Media, Cambridge University Press 1999.
• [11] Jankowski M., Mathematical Digital Image Processing, Wolfram Research Inc., Champaign, USA, September 2005.