Perspektywy zastosowań laserowych skanerów pomiarowych do analizy deformacji struktur kompozytowych

• Autorzy: Bondyra A. , Chwał M. , Pastuszak P. D.

Warianty tytułu

EN

Prospects of laser measuring scanner applications for the analysis of the deformation of composite structures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prezentowana praca związana jest z wykorzystania laserowych skanerów pomiarowych w odniesieniu do struktur kompozytowych. W pracy omówiono działanie skanerów i techniki skanowania oraz przedstawiono podstawowe zastosowania skaningu w analizie deformacji struktur kompozytowych tj. szybkie prototypowanie, naprawa uszkodzeń, modelowanie MES oraz pomiar geometrii. Analiza deformacji struktur kompozytowych przy użyciu skanowania w odniesieniu do szybkiego prototypowania umożliwia optymalizację i przeprojektowanie konstrukcji. Ponadto pozwala na wydajniejsze przeprowadzenie naprawy uszkodzeń i recyklingu. Daje także możliwość tworzenia i walidacji modeli MES poprzez porównanie deformacji uzyskanych z badań eksperymentalnych i obliczeń numerycznych. Jednakże największe możliwości skaningu laserowego w analizie deformacji związane są z pomiarem wielkości geometrycznych. W pracy dokonano wstępnej analizy deformacji kompozytowej powłoki cylindrycznej przy użyciu skaningu laserowego celem zobrazowania możliwości wykorzystania danych pomiarowych.

EN

The presented paper is dedicated to the application of laser measuring scanners with reference to composite structures. The scanners and scanning techniques are discussed and their applications in composite structures deformation analysis i.e. rapid prototyping, damage repair, FEM modeling and the measurement of geometry are presented. The deformation analysis of composite structures using scanning with reference to the rapid prototyping provides the opportunities for optimization and reconstruction. Moreover, it allows for more efficient reparation of damage and recycling. It also offers a possibility for both the creation and validation of FE models by comparing the deformation from experiments with numerical calculations. However, the most important abilities of the laser scanners in the analysis of the deformation are connected with the measurement of geometry. In the presented work, the preliminary analysis of the deformation of the cylindrical composite panel with the help of the laser measuring scanner is presented in order to validate the possibility of using the measured data.

Słowa kluczowe

PL

skanowanie laserowe; skaner laserowy; skaner pomiarowy; skaner optyczny; deformacja struktury; kompozyt

EN

laser scanning; laser scanner; measuring scanner; optical scanner; structure deformation; composite

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2014
• Tom: [R.] 20, nr 1 (157)
• Strony: 4--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Bondyra A.

• Institute of Machine Design, Cracow University of Technology, Poland

autor

Chwał M.

• Institute of Machine Design, Cracow University of Technology, Poland

autor

Pastuszak P. D.

• Institute of Machine Design, Cracow University of Technology, Poland

Bibliografia

• [1] Jabłoński R., Laserowe skanery pomiarowe, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2013.
• [2] Baranowski P., Łazowski J., Małachowski J., Budowa modelu numerycznego układu hamulcowego z wykorzystaniem techniki skanowania 3D, Mechanik, 2010, 3, ss. 216-218.
• [3] Marshall G.F., Optical scanning, Marcel Dekker Inc., New York, 1991.
• [4] Dietrich C.F., Uncertainty, calibration and probability: the statistics of scientific and industrial measurement, Taylor & Francis, 1991.
• [5] Zexiao X., Jianguo W., Qiumei Z., Complete 3D measurement in reverse engineering using multi-probe system, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 2005, 45, pp. 1474-1486.
• [6] Varady T., Ralph R.M., Cox J., Reverse engineering of geometric models - an introduction, Computer Aided Design, 1997, 29(4), pp. 255-268.
• [7] Zhou M., A new approach of composite surface reconstruction based on reverse engineering, Procedia Engineering, 2011, 23, pp. 594-599.
• [8] Miecielica M., Techniki szybkiego prototypowania - rapid prototyping, Przegląd Mechaniczny, 2010, 2, ss. 39-45.
• [9] Matsuda, H., Sakiyama, T., Morita, C., Nakamura, M. and Kawaguchi, K.: Development of finite element analysis system for membrane and shell structures by using 3D-optic system, TRENDS in Computational Structural Mechanics (CSM), 2001, pp. 511-518.
• [10] Szurgott P., Niezgoda T., Thermomechanical FE analysis of the engine piston made of composite material with low hysteresis, Journal of KONES, 2011, 18(1), ss. 645-650.
• [11] Wróbel I., Wykorzystanie inżynierii odwrotnej do budowy modeli MES części maszyn, XII Forum Inżynierskie ProCAx, 2013, ss. 1-8.
• [12] Lemes, S., Validation of Numerical Simulations by 3D Scanning: Springback Compensation in 3D Scanning by Finite Element Analysis, LAP Lambert Academic Publishing, 2012.
• [13] Karczewski M., Koliński K., Walentynowicz J., Optical analysis of failure of combustion engines elements, Journal of KONES, 2011, 18(1), ss. 237-242.
• [14] Augustyniak M., Barczewski M., Andrzejewski J., Wykorzystanie współrzędnościowej techniki pomiarowej w badaniach tworzyw sztucznych, Pomiary Automatyka Robotyka, 2012, 16(2), ss. 48-51.