Obrazowanie wad w strukturach cienkościennych z wykorzystaniem ultradźwiękowych fal prowadzonych

• Autorzy: Spytek Jakub , Dziedziech Kajetan , Ambroziński Łukasz , Łukasz Pieczonka

Identyfikatory

DOI

10.26357/BNiD.2023.014

Warianty tytułu

EN

Damage imaging in thin-walled structures using guided ultrasonic waves

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono nowatorską technikę badań nieniszczących struktur cienkościennych bazującą na estymacji lokalnej liczby falowej ultradźwiękowych fal prowadzonych. Technika bazuje na punktowym wzbudzeniu fal ultradźwiękowych i rejestracji odpowiedzi drganiowych na siatce punktów w obszarze zainteresowania z wykorzystaniem skanującego wibrometru laserowego. Wzbudzenie może być zrealizowane bezkontaktowo za pomocą impulsu lasera, bądź kontaktowo za pomocą przetwornika piezoelektrycznego. Praca omawia podstawy teoretyczne metody oraz jej zastosowania praktyczne. Skuteczność działania omawianej metody zilustrowano na przykładzie jednorodnej płyty aluminiowej oraz niejednorodnej warstwowej płyty kompozytowej.

EN

In this paper we present a novel nondestructive testing technique for platelike structures, using the local wavenumber estimation of ultrasonic guided waves. The technique is based on the excitation of ultrasonic waves and measuring the full-field response on a grid of points in the area of interest with a scanning laser vibrometer. The excitation can be realized using a non-contact laser pulse or a piezoelectric transducer. The paper discusses theoretical background of the technique and its practical applications. The efficacy of the proposed approach is demonstrated on a homogeneous aluminum plate and an inhomogeneous layered composite plate.

Słowa kluczowe

PL

ultradźwięki; fale prowadzone; struktury cienkościenne; techniki laserowe

EN

ultrasound; guided waves; thin-walled structures; laser techniques

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Badania Nieniszczące i Diagnostyka
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 1-4
• Strony: 101--104
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Spytek Jakub

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie,Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Robotyki i Mechatroniki, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Dziedziech Kajetan

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie,Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Robotyki i Mechatroniki, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Ambroziński Łukasz

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie,Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Robotyki i Mechatroniki, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Łukasz Pieczonka

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie,Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Robotyki i Mechatroniki, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Stepinski, T., Uhl, T., & Staszewski, W. (2013). Advanced Structural Damage Detection: From Theory to Engineering Applications. Wiley.
• [2] Pieczonka, Ł., Ambroziński, Ł., Staszewski, W. J., Barnoncel, D., & Pérès, P. (2017). Damage detection in composite panelsbased on mode-converted Lamb waves sensed using 3D laser scanning vibrometer. Optics and Lasers in Engineering, 99(June 2016), 80–87.
• [3] Kudela, P., Radzienski, M., & Ostachowicz, W. (2018). Impact induced damage assessment by means of Lamb wave image processing. Mechanical Systems and Signal Processing, 102, 23–36. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2017.09.020
• [4] Katunin, A., Dragan, K., & Dziendzikowski,M. (2015). Damage identification in aircraft composite structures: A case study using various non-destructive testing techniques. Composite Structures, 127, 1–9.
• [5] M. Ruzzene, “Frequency-wavenumber domain filtering for improved damage visualization,” AIP Conf. Proc., vol. 894, pp. 1556–1563, 2007.
• [6] T. E. Michaels and J. E. Michaels, “Application of acoustic wavefield imaging to non-contact ultrasonic inspection of bonded components,” AIP Conf. Proc., vol. 820 II, no. 2006, pp. 1484–1491, 2006.
• [7] E. B. Flynn, S. Y. Chong, G. J. Jarmer, and J. R. Lee, “Structural imaging through local wavenumber estimation of guided waves,” NDT E Int., vol. 59, pp. 1–10, 2013.
• [8] M. D. Rogge and C. A. C. Leckey, “Characterization of impact damage in composite laminates using guided wavefield imaging and local wavenumber domain analysis,” Ultrasonics, vol. 53, no. 7, pp. 1217–1226, 2013.
• [9] J. Spytek, J. Mrowka, L. Pieczonka, and L. Ambrozinski, “Multi-resolution non-contact damage detection in complexshaped composite laminates using ultrasound,” NDT E Int., vol. 116, p. 102366, 2020, doi: 10.1016/j.ndteint.2020.102366.
• [10] J. Spytek, L. Ambrozinski, and L. Pieczonka, “Evaluation of disbonds in adhesively bonded multilayer plates through local wavenumber estimation,” J. Sound Vib., no. November, p.116624, 2021, doi: 10.1016/j.jsv.2021.116624.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).