Uniwersalne wskaźniki uszkodzeń w systemach monitorowania struktury statków powietrznych

• Autorzy: Dragan K. , Dziendzikowski M.

Warianty tytułu

EN

Universal damage indices in aircraft Structural Health Monitoring systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Systemy monitorowania struktury (SHM) stanowią jedną z najintensywniej rozwijanych technologii, mających na celu zwiększenie bezpieczeństwa eksploatacji statków powietrznych. Wnioskowania o stanie diagnozowanej struktury dokonuje się zazwyczaj na podstawie tzw. wskaźników uszkodzeń otrzymanych z różnorodnych charakterystyk sygnału rejestrowanego przez sensory układu monitorującego. W niniejszej pracy zbadana zostanie efektywność wybranych wskaźników uszkodzeń w ocenie stanu konstrukcji używanych w lotnictwie przy pomocy systemu monitorowania wykorzystującego generację fal sprężystych. Zaproponowane zostaną również wskaźniki uszkodzeń o charakterze uniwersalnym, pozwalające wnioskować o stanie struktury w dużym stopniu niezależnie od jej typu i lokalizacji występujących uszkodzeń.

EN

Structural health monitoring (SHM) is an aircraft operation safety enhancing technology which nowadays undergoes rapid development. Structural health of a test structure is inferred from damage indices - various characteristics of the signal registered by transducers of the monitoring system. In this paper, we investigate the efficiency of selected damage indices in the evaluation of the health of structures used in aviation. We propose also damage indices having universal properties, useful in structural health assessment irrespectively of its type and the damage localization.

Słowa kluczowe

PL

systemy monitorowania uszkodzeń; wskaźniki uszkodzeń; stan struktury; diagnostyka

EN

structural health monitoring; damage indices; structure health; damage detection

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 61, nr 2
• Strony: 405--417
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Dragan K.

autor

Dziendzikowski M.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, 01-494 Warszawa, ul. Księcia Bolesława 6,

Bibliografia

• [1] Serwis internetowy, National Institute for Occupational Safety and Health, http://www.cdc.gov/NIOSH/.
• [2] J. Gray, G. R. Tillack, X-ray imaging methods over the last 25 years - new advances and capabilities, Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, 20, American Institute of Physics, New York, 2001, 16-32.
• [3] J. D. Achenbach, Quantitative nondestructive evaluation, International Journal of Solids and Structures, 37, 2000, 13-27.
• [4] J. D. N. Cheeke, Fundamentals and Applications of Ultrasonic Waves, CRCPress, Boca Raton, 2002.
• [5] Z. Su, L. Ye, Identification of Damage Using Lamb Waves, Springer-Verlag, Berlin, 2009.
• [6] W. Rucker, Guideline for Structural Health Monitoring, Federal Institute of Materials Research and Testing (BAM), SAMCO Final Report, Berlin, 2006.
• [7] S. W. Doebling, D. Ch. R. Farrar, Damage Identification and Health Monitoring of Structural and Mechanical Systems from Changes in Their Vibration Characteristics: A Literature Review, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, 1996.
• [8] V. Giurgiutiu, A. Cuc, Embedded non-destructive evaluation for structural health monitoring, damage detection, and failure prevention, The Shock and Vibration Digest, 37, 2, 2005, 83-105.
• [9] D. N. Alleyne, P. Cawley, The excitation of Lamb waves in pipes using dry-coupled piezoelectric transducers, Journal of Nondestructive Evaluation, 15, 1, 1996, 11-20.
• [10] P. S. Tua, S. T. Quek, Q. Wang, Detection of cracks in cylindrical pipes and plates using piezo-actuated Lamb waves, Smart Materials and Structures, 14, 2005, 1325-1342.
• [11] Y. H. Kim, D. H. Kim, J. H. Han, C. G. Kim, Damage assessment in layered composites using spectral analysis and Lamb wave, Composites: Part B, 38, 2007, 800-809.
• [12] Z. Su, L. Ye, Y. Lu, Guided Lamb waves for identification of damage in composite structures: a review, Journal of Sound and Vibration, 295, 2006, 753-780.
• [13] P. Moyo, J. M. W. Brownjohn, Detection of anomalous structural behavior using wavelet analysis, Mechanical Systems and Signal Processing, 16, 2002, 429-445.
• [14] D. E. Chimenti, Guided waves in plates and their use in materials characterization, Applied Mechanics Review, 50, 2, 1997, 247-284.
• [15] K. S. Tan, N. Guo, B. S. Wong, C. G. Tui, Experimental evaluation of delaminations in composite plates by the use of Lamb waves, Composites Science and Technology, 53, 1995, 77-84.
• [16] Ch. Farrar, Dynamic Characterization and Damage Detection in the I-40 Bridge over the Rio Grande, Los Alamos report LA-12767-MS, Los Alamos National Laboratory.
• [17] B. Randall, State of the Art in Monitoring Rotating Machinery, Part 1: Sound and Vibration, March, 2004, 141-142.
• [18] R. Brincker, Damage Detection in an Offshore Structure, Proc. of the 13th International Modal Analysis Conference, Nashville, 1995.
• [19] K. Dragan, S. Klimaszewski, M. Sałaciński, P. Synaszko, M. Dziendzikowski, Structural Health Monitoring of the Helicopter Main Rotor Blades with the Integrated Sensors, Proc. of the 2011 Aircraft Airworthiness & Sustainment Conference, San Diego, 2011.
• [20] A. Leski, Symulacje procesu rozdzierania blach duralowych z numeryczną implementacją kryterium pękania, Biul. WAT, 59, 4, 2010, 335-349.
• [21] B. C. Lee, W. J. Staszewski, Modeling of Lamb waves for damage detection in metallic structures, Part II: Wave interactions with damage, Smart Materials and Structures, 12, 2003, 815-824.
• [22] W. J. Zhou, M. N. Ichchou, Wave scattering by local defect in structural waveguide through wave finite element method, Structural Health Monitoring, 10, 2011, 335-349.
• [23] Y. Tang, Wavelet Theory and Its Application to Pattern Recognition, World Scientific Publishing, Singapore, 2000.
• [24] T. Hastie, R. Tibshirani, J. Friedman, The Elements of Statistical Learning: data mining, inference, and prediction, 5th ed., Springer-Verlag, Berlin, 2009.
• [25] J. Koronacki, J. Ćwik, Statystyczne systemy uczące się, WNT, Warszawa, 2005.