Zintegrowane środowisko obliczeniowe do ultradźwiękowej diagnostyki obrazowej materiałów kompozytowych

• Autorzy: Dragan K. , Dziendzikowski M. , Stefaniuk M.

Warianty tytułu

EN

Integrated computing environment for ultrasonic imaging of composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono filozofię analizy ultradźwiękowego zobrazowania. Struktury kompozytowe są coraz częściej wykorzystywane w przemyśle lotniczym oraz energetycznym (szczególnie w przypadku elektrowni wiatrowych), zatem opracowanie metodyk badań nie niszczących jest niezbędne. Wiarygodna ocena skali strukturalnych delektów (odklejeń, rozwarstwień, wtrąceń ciał obcych), podobnie jak opis samego materiału kompozytowego są zagadnieniami którymi zajmuje się opisywana w artykule metodologia. W artykule poruszono wiele zagadnień z dziedzin inspekcji czy przetwarzania sygnałów. W szczególności skupiono się na pewnych statystycznych i numerycznych metodach, które usprawniają wybór parametrów diagnostycznych i wspomagają czasową analizę sygnału oraz przetwarzanie i analizę obrazów. Artykuł naświetla trudności i zalety proponowanych sposobów przetwarzania sygnałów i ukazuje nowe możliwości trójwymiarowego opisu materiałów kompozytowych. przedstawiono też wyniki pomiarów z dziedziny energetyki wiatrowej.

EN

Presented is an approach for ultrasonic imaging of composite structures. These structures are more and more often used both in aerospace and power industries (especially in case of wind farms) therefore development of their nondestructive testing methodology is essenfial. Reliable evaluation of structural damage scale (e.g. disbonds, delaminations or foreign object inciusions) as well as characterization of a composite itself are in the scope of the hereby described methodology. Taken up are many problems referring to multiple inspection or signal processing. In particular the authors concentrate upon some statistical and numerical methods enhancing diagnostic parameters selection and supporting time domain signal analysis as well as digital image processing. Shown are problems and advantages of the proposed signal processing methods. Presented are also possibilities of the 3D composites characterization and the measurement results obtained in wind power industry (wind turbine blades inspection).

Słowa kluczowe

PL

inspekcja materiałów kompozytowych; uderzenia niskoenergetyczne; statystyczna analiza obrazów; energia wiatrowa

EN

composites inspection; low energy impacts; statistical image processing; wind energy

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 8
• Strony: 420--425
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Dragan K.

autor

Dziendzikowski M.

autor

Stefaniuk M.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych

Bibliografia

• [1] Christensen C. J., Ronold K. O. and Theqersen M. L., "Calibration of partial safety factors for design of windturbines rotors blades against fatigue failure in flapwise bendinq", 2000, Ris0-R-1204(DA)
• [2] Dragan K. et al., "Structural integrity monitoring of wind turbine composite blades with the use of NDE and SHM approach"
• [3] Pan N., Su Z; Ye L., lhou L.M, Lu Y., A quantitative identification approach for delamination in laminated composite beams using digital damage fingerprints (DDFs), "Composite Structures" 2006, 75, 559 - 570
• [4] Su z: Ye L., Lamb wave-based quantitative identifica tion of delamination in CF/EP composite structures using artificial neural algorithm, .Composite Structures" 2004, 66 (1 - 4),627 - 637
• [5] Tian Y, Du D. et al., .Automatic Defect Detection in X-Ray Images Using Image Data Fusion .Tsinqhua Science and Technology" 2006, Vol. 11, Nr 6
• [6] Dudzik S., .Application of the morphological operations for defect area recognition using active therrnography", 10th International Conference on Ouantitative InfraRed Thermography, July 27 - 30,2010, Quebec (Canada)
• [7] Serre J., "Image analysis and mathematical rnorphology". Academic Press, New York (1982)
• [8] Hastie T., Tibshirani R., Friedman J., The Elements of Statistical Learning: data mining, inference, and prediction (5th ed.), Springer-Verlag, Berlin 2009
• [9] Pumphrey H., http://xweb.geos.ed.ac.uk/-hcp/ip2/princcpt.pdf
• [10] Fang Y. z.. Jia H. K., Li L. A., Wang l. Y., Zhang S. J., A new application of digital image processing to investigate thin compressed films: The measurement of buckling propagation, "Optics and Lasers in Engineering" 2010, 48
• [11] Shapiro L. G., Stockman G. C., "Computer Vision", s. 137, 150. Prentince Hall, 2001
• [12] Yue Z. Q., Chen S., Tham L. G. Finite element rnodeling of geomaterials using digital image processing, .Computers and Geotechnics" 2003, 30, 375 - 397
• [13] Regalado W. J. P., Chertov A. M., Maev R. G., .Timne of Flight Measurements in Real-Time Ultrasound Signatures of Aluminum Spot Welds: An Image Processing Approach".
• [14] Tukey J.W., .Nonlinear (nonsuperposable) methods for smoothing data". Congr. Rec. EASCON'74
• [15] Allerstorfer M., Heinzl C., Kastner J., Groellerb E., .Uncertaintv visualization of computed tomography datasets from complex components using statistical analvsis", ndt.net
• [16] Benko I, .Analvsis of infrared images in integrated-circuit techniques by mathematical filtering"
• [17] Graff K.F., "Waves motion in elastic solids", Dover Publications, Inc., New York 1991
• [18] Dragan K., Image Processing approach for the Non Destructive Evaluation (NOE) of the composite materials as the input to structural durability assessment, .Technical News", 2011/1 (33),2 (34) pp. 49 - 52
• [19] Gros X. E., Bousigue J., Takahashi K., NDT data fusion at pixel level, "NDT&E International" 1999, 32, 283 - 292
• [20] Xu W. J., Yue Z. Q., Hu R. L., Study on the mesostructure and mesomechanical characteristics of the soilrock mixture using digital image processing based finite element method, "International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences" 2008, 45, 749 - 762
• [21] Verhulp E., van Rietbergen B., Huiskes R., A three- dimensional digital image correlation technique for strain measurements in microstructures, "Journal of Biomechanics" 2004, 37, 1313 - 1320
• [22] Abdul-Aziz A., Saury C., Bui Xuan v., Young P., On the materiaI characterization of a composite using micro CT image based finite element modeling, .Proceedings of SPIE" 2006
• [23] Chen S., Yue Z. Q., Tham L. G., Digital image-based numerical modeling method for prediction of inhomogeneous rock failure, "International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences" 2004, 41, 939 - 957
• [24] Aymerich F., Dore F., Priolo P., Simulation of multiple delaminations in impacted cross-ply laminates using a finite element model based on cohesive interface elements, .Compositss Science and Technology" 2009, 69, 1699 - 1709
• [25] Xie D., Biggers Jr S. B., Strain energy release rate calculation for a moving delamination front of arbitrary shape based on the virtual crack closure technique. Part I: Formulation and validation, .Enqineerinq Fracture Mechanics" 2006, 73, 771 - 785
• [26] Xie D., Biggers Jr. S. B., Strain energy release rate calculation for a moving delamination front of arbitrary shape based on the virtual crack closure technique. Part II: Sensitivity study on modeling details, .Enqineerinq Fracture Mechanics" 2006, 73, 786 - 801