Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Composites Theory and Practice

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: structure integrated sensors

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

The application of PZT sensor networks in degradation monitoring of composite aeronautical structures

Dragan K., Dziendzikowski M., Kurnyta A., Leski A.

Composites Theory and Practice

2014

R. 14, nr 4

208--213

One of the ideas to develop structural health monitoring systems is to use piezoelectric transducers generating elastic waves in a monitored structure. In the paper, we present an approach to develop such a system with the use of PZT ceramic (lead zirconium titanate - PZT) sensors embedded into the structure of a composite. Elastic waves actuated in an acoustic medium by a network of PZT transducers can be scattered on the discontinuities of the monitored structure, thus giving a possibility to detect such damages. For composites they can be debondings or delaminations caused by impacts. In that case, PZT transducers can be either bonded to the surface of an element or embedded in the internal structure of a composite. Both methods have their own advantages and drawbacks. Apart from increased sensor durability and lower energy consumption when actuating elastic waves, there are also other, more important reasons for sensor embedding. First, when considering structure repairs with composite patches, it can be hard to use PZT transducers attached to the surface due to their exposure to external conditions. Embedding may also increase the damage detection capabilities of the approach. For multilayered structures like Fiber Metal Laminates (FML), it may allow one to assess the state of each layer separately and to distinguish between inner layers delaminations and debondings between layers made of different materials. In the paper, we present an approach to detecting impact damages of composite structures which are barely visible on the surface (Barely Visible Impact Damage - BVID). The results of impact tests, signal analysis algorithms and the influence of the composite manufacturing process on chosen transducer properties are presented.

Jednym z rozwijanych sposobów monitorowania stanu konstrukcji jest zastosowanie przetworników piezoelektrycznych wzbudzających w diagnozowanym elemencie fale sprężyste. W artykule zaprezentowano propozycję budowy takiego systemu z wykorzystaniem ceramicznych przetworników PZT (cyrkonia-tytanian ołowiu - PZT) wbudowanych w strukturę kompozytu. Fale sprężyste wzbudzone w elemencie kompozytowym poprzez sieć czujników są rozpraszane na nieciągłościach struktury, np. rozwarstwieniach lub odklejeniach, spowodowanych udarami, dając możliwość detekcji tego rodzaju uszkodzeń. Przetworniki PZT mogą być trwale związane z powierzchnią monitorowanego elementu lub - w przypadku kompozytów - wbudowane w jego strukturę. Obydwie metody mają swoje zalety i wady. W przypadku kompozytów, oprócz większej trwałości czujników i lepszego sprzężenia akustycznego, za ich wbudowaniem w strukturę przemawiają również inne powody. Jednym z nich jest trudność w zastosowaniu przetworników umocowanych na powierzchni kompozytowych napraw poszycia samolotów ze względu na bezpośrednie narażenie na czynniki zewnętrzne. Wbudowanie czujników w wewnętrzną strukturę kompozytu może również zwiększyć możliwości diagnostyczne tej metody. W przypadku struktur wielowarstwowych o różnorodnej budowie, np. laminatów metalowo-włóknistych FML, może to umożliwić ocenę stopnia uszkodzeń poszczególnych warstw lub rozróżnienie pomiędzy uszkodzeniami wewnątrz- i międzywarstwowymi. W artykule zaprezentowano wyniki monitorowania uszkodzeń udarowych, stosowane metody analizy sygnału oraz wpływ procesu wytwarzania kompozytów na wybrane parametry przetworników PZT.

Composite aerospace structure in-situ diagnostics with the use of network PZT sensors

Dragan K., Zabłocka M., Dziendzikowski M., Leski A., Bieniaś J.

Composites Theory and Practice

2013

R. 13, nr 4

269--274

In the article, an approach for damage characterization in composite aerospace structures for the linear acoustic non destructive evaluation technique is presented. The damages which affect the structural integrity of such components among others are: disbonds, delaminations and foreign object inclusions. One of the significant damages which may occur during structure operation is low energy impact damage (BVID - Barely Visible Impact Damage). BVID may decrease the stiffness of the component due to the creation of internal damages resulting in impact energy dissipation across the material. In the paper an approach for their diagnostics is presented. The approach is based on structure integrated PZT piezoelectric sensors. The application of such sensors enables acoustic and local distortion fields propagation based on the physics of small displacements in continuous media. This can be affected by local geometry changes caused by BVID which opens an opportunity for their detection. The signal processing methods which may enable damage detection and their classification are presented in the article. The results of low energy impact detection based on the PZT sensor network approach as well as their full characterization using classical NDE are also provided.

Przedstawiono metody charakteryzacji uszkodzeń w kompozytowych strukturach lotniczych z wykorzystaniem liniowych akustycznych technik badań nieniszczących. Uszkodzenia mające wpływ na integralność struktury lub jej poszczególnych komponentów to: odklejenia, rozwarstwienia, wtrącenia ciał obcych oraz wiele innych. Jednym z istotnych mogących wystąpić podczas eksploatacji są uszkodzenia od uderzeń o niskich energiach (nazywane BVID). BVID mogą obniżyć sztywność elementu poprzez tworzenie uszkodzeń wewnętrznych powstałych w wyniku rozpraszania energii uderzenia w materiale. Autorzy przedstawiają podejście do diagnostyki oparte na strukturze zintegrowanych czujników piezoelektrycznych PZT. Zastosowanie takich czujników umożliwia akustyczną i lokalną propagację pola zakłóceń w oparciu o fizykę niewielkich przemieszczeń. Może to wpływać na lokalne zmiany geometrii spowodowane BVID, co umożliwia ich wykrywanie. W artykule zaprezentowano metody przetwarzania sygnałów, które mogą umożliwić wykrycie uszkodzeń oraz ich klasyfikację. Przedstawiono wyniki wykrywania uszkodzeń od uderzeń o niskich energiach przy pomocy klasycznych metod NDT oraz za pomocą sieci czujników PZT.