Inspection methods for quality control of fibre metal laminates (FML) in aerospace components

• Autorzy: Dragan K. , Bieniaś J. , Leski A. , Czulak A. , Hufenbach W.

Warianty tytułu

PL

Metody badania włóknistych kompozytów metalowych (FML) dla oceny kontroli jakości w konstrukcjach lotniczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The advantages of FML structures (e.g. GLARE or CARAL) come from the improvement in durability of such structures, however, in such structures failure modes may also occur. Failure modes which may occur in such structures are similar to those in epoxy composites but some of them are associated with fracture mechanics similar to e.g. aluminium alloys. The quality control of materials and structures in aircraft is an important issue, also for FML laminates. For FML parts, a 100% non-destructive inspection for internal quality during the manufacturing process is required. In the case of FML composites, the most significant defects that should be detected by non-destructive testing are porosity, delaminations and cracks. In this paper, the use of non-destructive different methods for the inspection of Fibre Metal Laminates was presented. The novelty in the approach will include the use of multimode and highly specialized inspection methods such as: ultrasonics, thermography, air-coupled ultrasonics, and X-ray tomography.

PL

Zalety stosowania struktur FML (np. GLARE, CARALL) wynikają ze zwiększonych własności wytrzymałościowych takich struktur, jednakże w takich strukturach mogą również wystąpić uszkodzenia. Uszkodzenia, jakie mogą wystąpić w takich strukturach, są zbliżone do tych, które występują w kompozytach epoksydowych, jednakże niektóre z nich są związane z mechaniką pękania zbliżoną do analogicznej problematyki w stopach aluminium. W przypadku konstrukcji lotniczych kontrola jakości jest istotna również dla materiałów FML. Dla takich materiałów wymagane jest badanie całości struktur w szczególności podczas wytwarzania. W przypadku kompozytów FML uszkodzenia, jakie powinny być wykryte dzięki badaniom nieniszczącym, to porowatość i rozwarstwienia oraz pęknięcia. W artykule przedstawiono podejście do badań takich materiałów wykonanych z FML z wykorzystaniem badań metodami nieniszczącymi. Nowość w podejściu do badań to wyniki badań otrzymane różnymi metodami, w tym wysoko specjalistycznymi i takimi jak: ultradźwięki, termografia ultradźwięki propagujące w powietrzu i tomografia komputerowa.

Słowa kluczowe

EN

fiber metal laminates; nondestructive testing; failure modes in composites

PL

laminaty FML; badania nieniszczące; uszkodzenia w kompozytach

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 12, nr 4
• Strony: 272--278
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Dragan K.

autor

Bieniaś J.

autor

Leski A.

autor

Czulak A.

autor

Hufenbach W.

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

Bibliografia

• [1] Dragan K., Bieniaś J., Sałacinski M., Synaszko P., Inspection methods for quality control of fibre metal laminates in aerospace components, Research Journal of the Polish Society of Composite Materials, Quarterly, 2011, 2, 130-135.
• [2] Vogelesang L.B., Vlot A., Development of fibre metal laminates for advanced aerospace structures, J. Mater. Process. Technol. 2000, 103, 1-5.
• [3] Villanueva G.R., Cantwell W.J., The high velocity impact response of composite and FML-reinforced sandwich structures, Composites Science and Technology 2004, 64, 35-54.
• [4] Song S.H., Byun Y.S., Ku T.W., Song W.J., Kim J., Kang B.S., Experimental and Numerical Investigation on Impact Performance of Carbon Reinforced Aluminum Laminates, Science Direct J. Mater. Sci. Technol. 2010, 26(4), 327-332.
• [5] Botelho E.C., Silva R.A., Pardini L.C., Rezende M.C., A review on the development and properties of continuous fiber/epoxy/aluminum hybrid composites for aircraft structures, Mat. Res. 9, 3 Sao Carlos July/Sept. 2006.
• [6] Sinke J., Some inspection methods for quality control and inservice inspection of GLARE, Appl. Comp. Mater. 2003, 10, 277-291.
• [7] Ibarra-Castanedo C., Avdelidis N.P., Grinzato E.G., Bison P.G., Marinetti S., Plescanu C.C., Bendada A., Maldague X.P., Delamination detection and impact damage assessment of GLARE by active thermography, 4th International Conference on non-destructive testing, October 2007, Crete, Greece.
• [8] Mierzwa J., Michnowski W., Badania ultradźwiękowe zbiorników kompozytowych, Seminarium UDT, Wrocław, czerwiec 2005.
• [9] Graff K.F., Waves Motion in Elastic Solids, Dover Publications, Inc., New York 1991.
• [10] Stoessel R., Air Coupled Ultrasound Inspection as a New Non Destructive Testing Tool for quality assurance, PhD dissertation, Stutgart University, 2004.