Historia i perspektywy zastosowań metod elementów skończonych w badaniach nieniszczących materiałów

• Autorzy: Augustyniak M.

Warianty tytułu

EN

History and perspctives of applying finite element methods in industrial nondestructive testing

• Konferencja: GDAŃSKIE DNI ELEKTRYKI (XXXVII ; 11-12.10.2012 ; Gdańsk, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca zawiera niedokonywany do tej pory przegląd zastosowań Metod Elementów Skończonych w interdyscyplinarnym i rozwijającym się stale obszarze nauki i inżynierii jakim są Badania Nieniszczące Materiałów (NDT). W pierwszej kolejności przypomniane są krótko założenia i klasyfikacja rodziny Metod Elementów Skończonych, wraz z obszarami typowych zastosowań i listą inherentnych ograniczeń i trudności. Główna część pracy opisuje rolę MES we wspomaganiu różnych obszarów NDT: termografii, metod wibroakustycznych i elektromagnetycznych. Pokazane są wybrane literaturowe oraz autorskie wyniki modelowania, służące kolejno: lepszemu zrozumieniu / rozdzielaniu zjawisk, kalibracji układów pomiarowych i wreszcie dalszemu usprawnianiu komputerowych modeli, tak, aby coraz bardziej złożone zagadnienia odwrotne stawały się rozwiązywalne.

EN

The article summarises the variety of applications of Finite Element Methods in the field of Nondestructive Material Evaluation and Testing (NDT&E). First the NDT methods are classified with regard to the physical phenomena, resolution, quantitative / qualitative character of obtained information, and popularity in industry sectors. The Finite Element Methods are briefly described next, along with their typical applications. Particular stress is put on the inherent limitations of FEM, e.g. difficulty of grasping multi-scale phenomena or mesh dependency on the studied frequency range. The main part of the paper describes the important role of numerical simulation as a supportive platform for industrial NDT: thermography, vibroacoustics, and electromagnetics. The presented examples are extracted from Author's projects, and show how the FEM allow better understanding of observed experimental phenomena, calibration of measuring set-ups, and finally development of novel nondestructive techniques.

Słowa kluczowe

PL

metoda elementów skończonych; badania nieniszczące

EN

finite element method; nondestructive material testing

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 31
• Strony: 17--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Augustyniak M.

• Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego tel: [phone],

Bibliografia

• 1. Finite element and boundary element analysis of bridges, roads and pavements - A bibliography (1994-1997), J.Mackerle, Finite Elements in Analysis and Design Volume: 29, Issue: 1, May 15, 1998, pp. 65-73
• 2. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals, O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor, J.Z. Zhu
• 3. Current and future trends in non-destructive testing of composite materials, Xavier E. Gros, Annales de Chimie Science des Matériaux, Vol 25, Issue 7, November 2000, Pages 539–544
• 4. Comparison of NDT techniques on a post-tensionedbeam before its autopsy, X Dérobert et al, NDT & E International, Vol 35, Issue 8, December 2002, Pages 541–548
• 5. A review of three magnetic NDT technologies, Z.D. Wang et al, J.Mag.Mag.Mat. 324 (2012) 382-388
• 6. Estimation of eddy current probability of detection (POD) using finite element method, Rajesh S.N.; Udpa L.; Udpa S.S, NDT and E International, Volume 30, Number 3, June 1997 , pp. 174-174(1)
• 7. A system identification approach to the modelling of pulsed eddy-current systems, Martin Dadić, Darko Vasić, Vedran Bilas, NDT & E International, Volume 38, Issue 2, March 2005, Pages 107–111
• 8. Visualization of transient behaviour of piezoelectric ceramics by mean of finite elements method : Lanceleur, P.; Fadili, S.; de Belleval, J.F.; Mercier, N. IEEE 1989 Ultrasonics Symposium Montreal, Quebec (Canada), 3–6 Oct. 1989 Vol. 2, pp. 844–845. Edited by B.R. McAvoy. IEEE (1989)
• 9. A theoretical procedure for detection of simulated cracks in a pipe by the direct current–potential drop technique, Wen-Hwa Chen, Jen-Shiung Chen, Huei-Lu Fang, Nuclear Engineering and Design, Volume 216, Issues 1–3, July 2002, Pages 203–211
• 10. Detection of axial crack in the bend region of a pipe by high frequency electromagnetic waves International Journal of Pressure Vessels and Piping Volume: 86, Issue: 11, November, 2009, pp. 764-768, Abbasi, Kavoos; Motlagh, Nasrin Hosseini; Neamatollahi, Mohammad Reza
• 11. A far-field airborne radar NDT technique for detecting debonding in GFRP–retrofitted concrete structures; Yu, Tzu-Yang; Büyüköztürk, Oral, NDT and E International Volume: 41, Issue: 1, January, 2008, pp. 10-24
• 12. Analiza namagnesowania w badaniach technicznych, materiałów ferromagnetycznych, M. Augustyniak, praca doktorska, Gdańsk 2007
• 13. 2D finite element method study of the stimulation induction heating in synchronic thermography NDT, Madani Louaayoua, Nasreddine Naït-Saïdb, Fatima Zohra Louaib, NDT & E International, Volume 41, Issue 8, December 2008, Pages 577–581
• 14. Finite element studies of the impact-echo response of plates containing thin layers and voids, Yiching Lin, Mary Sansalone, Nicholas J. Carino, Journal of Nondestructive Evaluation, March 1990, Volume 9, Issue 1, pp 27-47
• 15. Simulation and analysis of vibration signals generated by rolling element bearing with defects Zeki Kiral, Hira Karagülle, Tribology International, Volume 36, Issue 9, September 2003, Pages 667–678
• 16. A finite element test bed for diffraction tomography, You, Z.; Lord, W., Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, Brunswick, Maine (United States), 23–28 Jul. 1989. Vol. 9A, pp. 447–454
• 17. Expert system to automate the finite element analysis for non-destructive testing, K.M Abd El-Ghany et al, NDT & E International, Vol. 33