Computer tomography-aided non-destructive and destructive testing in composite engineering

• Autorzy: Hufenbach W. , Gude M. , Ulrich H. J. H. J. , Czulak A. , Danczak M. , Bohm R. , Zscheyge M. , Geske V.

Warianty tytułu

PL

Tomografia komputerowa wspomagająca nieniszczące i niszczące badania w technikach kompozytowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The inner material structure as well as voids and damages in composite materials have a significant influence on mechanical material behaviour. Thus, for a reliable application of composites in safety relevant lightweight structures, knowledge of the inner material structure is of utmost significance. Computer tomography is an especially important part of nondestructive testing (NDT) both in research and industrial applications for non-transparent composites. Besides that, a novel in situ CT which enables the preparation of tomograms of specimens under loading conditions offers a better understanding of damage processes in composites. The paper gives examples for the advanced analysis of fibre-reinforced composites and their degradation behaviour using novel CT systems. The advantages of high resolution CT scans as well as corresponding FEM results are shown and an overview of the numerous application possibilities is given.

PL

Zarówno struktura wewnętrzna materiału, jak również nieciągłości i uszkodzenia w materiałach kompozytowych mają znaczący wpływ na właściwości mechaniczne materiału. Dlatego w celu bezpiecznego zastosowania kompozytów jako struktur lekkich znajomość wewnętrznej struktury materiału ma ogromne znaczenie. Szczególnie tomografia komputerowa jest ważną częścią badań nieniszczących (NDT), zarówno w przemyśle, jak również w wykorzystaniu kompozytów nieprzeźroczystych. Poza tym nowoczesna technologia badania in situ CT, która umożliwia wykonanie tomogramów badanych obiektów w warunkach obciążenia, pozwala na lepsze zrozumienie procesów powstawania uszkodzeń w kompozytach. W artykule przedstawiono przykłady zaawansowanej analizy struktury kompozytów włóknistych z wykorzystaniem nowych systemów CT pozwalających na zaobserwownie procesów ich niszczenia oraz zaprezentowano zalety wysokorozdzielczej tomografii komputerowej wraz z wynikami MES oraz przykładami jej praktycznego zastosowania.

Słowa kluczowe

EN

textile composites; fibre reinforcements; non-destructive testing; in situ computed tomography

PL

kompozyty włókniste; wzmocnienie włóknami; badania nieniszczące; tomografia komputerowa in situ

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 12, nr 4
• Strony: 279--284
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Hufenbach W.

autor

Gude M.

autor

Ulrich H. J. H. J.

autor

Czulak A.

autor

Danczak M.

autor

Bohm R.

autor

Zscheyge M.

autor

Geske V.

• Dresden University of Technology, Institute of Lightweight Egineering and Polymer Technology (ILK), Holbeinstrasse 3, 01307 Dresden,

Bibliografia

• [1] Toda H., Maire E., Yamauchi S., Tsuruta H., Hiramatsu T., Kobayashi M., In situ observation of ductile fracture using X-ray tomography technique, Acta Materialica 2011, 59, 1995-2008.
• [2] Chateau C., Gelebart G., Bornert M., Crepin J., Boller E., Sauder C., Ludwig W., In situ X-ray microtomography characterization of damage in SiCf/SiC minicomposites, Composites Science and Technology 2011, 71, 916-924.
• [3] Hufenbach W., Gude M., Cichy F., Danczak M., Neinhuis C., Schwager H., Simulation of branched biological structures for bionic inspired fibre-reinforced composites, Kompozyty 2011, 11:4, 304-309.
• [4] Brunke O., Recent CT Developments. 7th GE X-ray Forum 2011, Berlin, 30.08.-01.09.2011.
• [5] Hansen F., Butz F., Jeltsch F., Brunke O., Casting Production Process Control at Volkswagen using X-ray Computed Tomography, 7th GE X-ray Forum 2011, Berlin, 30.08.- 01.09.2011.
• [6] Moffat A.J., Wright P., Helfen L., Baumbach T., Johnson G., Spearing S.M., Sinclair I., In situ synchrotron computed laminography of damage in carbon fibre-epoxy [90/0]s laminates, Scripta Materialia 2010, 62, 97-100.
• [7] Hufenbach W., Böhm R., Gude M., Berthel M., Hornig A., Rucevskis S., Andrich M., A test device for damage characterization of composites based on in situ computed tomography, Composites Science and Technology 2012, 72, 1361-1367.
• [8] Buzug T.M., Computed Tomography - From Photon Statistics to Modern Cone-Beam CT, Springer, Berlin, Heidelberg 2008.
• [9] Hufenbach W., Gude M., Böhm R., Hornig A., Berthel M., Danczak M., Geske V., Zscheyge M., In situ CT based damage characterisation of textile-reinforced CFRP composites, 15th European Conference on Composite Materials 2012, Venice, 24.06.-28.06.2012.
• [10] Hufenbach W., Adam F., Geller S., Krahl, M., Ganzheitliche Lösungsstrategien bei der Entwicklung von Faser-verbundkomponenten für automobile Leichtbauanwendungen, Proceedings of 2nd International Conference on Advanced Metal Forming Processes in Automotive Industry (AutoMetForm), Freiberg, 24.-26.11.2010, 58-69.