Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Conditional generative adversarial network based data augmentation for fault diagnosis of diesel engines applied with infrared thermography and deep convolutional neural network

Wang Rongcai, Jia Xisheng, Liu Zichang, Dong Enzhi, Li Siyu, Cheng Zhonghua

Eksploatacja i Niezawodność

|

2024

|

Vol. 26, no. 1

art. no. 175291

EN

This paper tries to introduce a new intelligent method for the early fault diagnosis of diesel engines. Firstly, infrared thermography (IRT) is introduced into diesel engine condition monitoring, then infrared images of diesel engines in four health states, such as normal condition, single-cylinder misfire, multi-cylinder misfire and air filter blockage, are collected and the region of interest (ROI) of infrared images are extracted. Next, conditional generative adversarial network (CGAN) is deployed to perform data augmentation on infrared image datasets. Then, deep convolutional neural network (DCNN) and Softmax regression (SR) classifier are used for automatically extracting infrared image fault features and pattern recognition, respectively. Finally, a comparison with three deep learning (DL) models is performed. The validation results show that the data augmentation method proposed in the paper can significantly improve the early fault diagnosis accuracy, and DCNN has the best fault diagnosis effect andresistance to temperature fluctuation interference among the four DL models.

2

Innovative Methods of Terahertz Diagnostics in Selected Key Military and Security Applications

Świderski Waldemar, Dragan Krzysztof, Mielnik Dariusz, Pałka Norbert

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2023

|

Vol. 14, Nr 4 (54)

83--90

EN

The article presents the main research directions of the project implemented by the consortium under the National Defence and Security Program: "Development of modern, breakthrough technologies for state security and defence", codename "SZAFIR". During the implementation of the project, the possibilities of using terahertz radiation will be examined for diagnostic tests of components crucial for defence and security, such as solid rocket fuels, aramid fibre-based composites (bulletproof vests, helmets, pyrotechnic suits), and polymer composites reinforced with glass and carbon fibres (aircraft elements). As a result of research, the interaction of tetheric radiation with materials of these components will be analysed, followed by the development of a methodology for determining their defects. This will result in creating innovative dedicated stations for non-destructive testing of these components. Neural network-based advanced signal processing and artificial intelligence algorithms will be used for automatic diagnostics of key components, improve the process of their control and therefore increase the safety of people and military equipment.

PL

W artykule przedstawiono główne kierunki badawcze projektu TeraDiag realizowanego przez konsorcjum (WITU, IOE WAT, ITWL oraz LTT) w ramach programu NCBR na rzecz obronności i bezpieczeństwa państwa pn. "Rozwój nowoczesnych, przełomowych technologii służących bezpieczeństwu i obronności państwa” pk. "SZAFIR". W trakcie realizacji projektu zostaną zbadane możliwości zastosowania promieniowania terahercowego do badań diagnostycznych kluczowych dla obronności i bezpieczeństwa komponentów, takich jak stałe paliwa rakietowe, kompozyty na bazie włókien aramidowych (kamizelki kuloodporne, hełmy, kombinezony pirotechniczne), kompozyty polimerowe wzmacniane włóknami szklanymi i węglowymi (elementy statków powietrznych).W wyniku prac badawczych przeprowadzona będzie analiza oddziaływania promieniowania terahercowego anetz materiałami tych komponentów a następnie opracowana metodyka wyznaczania ich defektów. W rezultacie powstaną nowatorskie dedykowane co najmniej dwa stanowiska do badań nieniszczących tych komponentów. Zaawansowane algorytmy przetwarzania sygnałów i sztucznej inteligencji bazujące na sieciach neuronowych pozwolą na automatyczną diagnostykę kluczowych komponentów, przyczynią się do polepszenia procesu ich kontroli, a przez to poprawią bezpieczeństwo ludzi i sprzętu wojskowego.

3

Acoustic Emission and Infrared Thermography Study of Low Strain Tensile Behaviour of AISI 304L Stainless Steel

Sapietová Alžbeta, Raček Marek, Dekýš Vladimir, Sapieta Milan, Sága Milan, Šofer Pavel

Archives of Metallurgy and Materials

|

2023

|

Vol. 68, iss. 2

463--468

EN

In-situ study of deformation behaviour and mechanisms occurring during early stages of deformation is of a great practical importance. Low stacking fault energy materials, as is the case of AISI 304L, show non-linear deformation characteristics way below the bulk yield point. Shockley partial dislocations, formation of stacking faults respectively, resulting in creation of shear bands and ε-martensite transformation are the mechanisms occurring in the low strains in the studied steel. Acoustic emission and infrared thermography have been used in this study to investigate the deformation kinetics at the low strain stages of slow strain rate tensile tests. Acoustic emission cumulative energy together with the tracking of specimen maximum temperature have been found to be very useful in-situ techniques both supplementing each other in the sense of the sensitivity to different mechanisms. Mechanical, acoustic emission and infrared thermography results are discussed in detail with respect to potential occurred mechanism.

4

An integrated approach for landslide hazard assessment: A case study of the Middle Dnieper Basin, Ukraine

Ivanik Olena, Fonseca Joana, Shabatura Oleksandr, Khomenko Ruslan, Hadiatska Kateryna, Kravchenko Dmytro

Journal of Water and Land Development

|

2022

|

no. 52

81--86

EN

Ukraine is characterised by active natural hazards processes within different structural, tectonic and landscape zones. In Middle Dnieper basin region mass movement processes have great impact on people’s livelihoods and infrastructure. These processes occur on the slopes with different geological structure. The determining causes include lithologic and stratigraphic conditions, hydrogeological regime, structural and textural peculiarities of rocks and the geomorphology of the slopes. Landslide inventory database has been developed based on long-term observations of more than 400 landslides and landslide-prone areas. This paper takes efforts forward by combining different geological and geophysical methods to advance the current understanding of landslide phenomena and contributing towards a better informed assessment of landslide hazard and risk. The developed methodology is implemented in a test sites of Kyiv region, covering an area of 18.3 km2 situated in the Middle Dnieper basin. Electrical Resistivity Tomography, Self-Potential and Infrared Thermography techniques were employed to investigate the lithostratigraphic sequences, the geometry of landslide body and potential mass movement. The results presented here confirm the potential of using an integrated approach that combines different field data to better plan mitigation activities and measures for the effective land management. This study will be useful in increasing the safety aspects of the infrastructures and lives and also for planning of research and developmental activities.

5

Building condition ratings using infrared thermography: a preliminary study

Anuar Muhd Zubair Tajol, Sarbini Noor Nabilah, Ibrahim Izni Syahrizal, Othman Siti Hajar, Reba Mohd Nadzri

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 4

403--418

EN

Deterioration and defects in building components are key aspects to consider when assessing buildings’ conditions, as they may influence the building’s functionality. The typical defects include cracking, moisture, dampness, and architectural defects. This paper aims to evaluate the defects in a building using a non-destructive testing (NDT), which is the Infrared Thermography (IRT) method. A visual inspection method is then conducted to verify the results of the IRT method. The combination of IRT and visual inspection methods can identify the type of defect and level of severity more accurately. In both methods, ratings or scores are given to the collected defect data to determine the consistency between them. Two (2) buildings were selected as case studies; AA1 and BB2 are multistorey buildings. From those, 51 and 67 spots were taken from the IRT method and further verification process, respectively. Among the defects that were found were moisture, dampness, cracking, staining, chipping, and flaking paint. From all the findings, IRT was found to be comparable with the visual inspection results for serious defects such as cracking and flaking paint. However, IRT was believed to underestimate the architectural defects of staining and chipping. Even so, serious defects such as dampness were also underestimated in IRT due to the fact that the temperature difference between different ratings will not differ much. In conclusion, the IRT method has the potential to be used as a tool for building condition rating. However, it should be assisted with a visual inspection, and more research needs to be conducted for its practicality.

6

Predictive maintenance techniques for wear reducing and elimination of equipment failures in hydrostatic drive systems

Marinescu Alexandru Daniel, Popescu Teodor Costinel, Nieśpiałowski Krzysztof, Popescu Ana-Maria Carla

Mining Machines

|

2021

|

no. 1

36--45

EN

Maintenance is a very important activity, which is necessary for the good operation of any technical system, even for the hydraulic drive systems. The predictive maintenance evaluates the state of technical performances of a system, by identifying the wear and thus avoiding the failures of the equipment. Using three methods of the predictive maintenance, namely infrared thermography, vibration analysis and oil analysis, the authors present their results of an experimental research on hydraulic pumps. The authors obtained thermograms, vibration spectra and diagrams of the oil contaminants which helped them indicate the proper or the malfunction of the studied pumps. Although they were only made on pumps, their investigations highlight the need of widely implementation of these modern and efficient methods in the industrial activities for the quick monitoring of the hydraulic machinery and equipment wear, before their failure occurs. Obviously, the goal is to have strong maintenance instruments in hydraulic drive systems diagnosis.

PL

Konserwacja to bardzo ważna czynność, niezbędna do prawidłowego działania każdego systemu technicznego, nawet hydraulicznych układów napędowych. Konserwacja predykcyjna ocenia stan wydajności technicznej systemu poprzez identyfikację zużycia i unikanie w ten sposób awarii urządzeń. Wykorzystując trzy nowoczesne metody konserwacji predykcyjnej, tj. termografię w podczerwieni, analizę drgań i analizę oleju, autorzy przedstawiają wyniki badań eksperymentalnych hydraulicznych pomp. Autorzy uzyskali termogramy, widma drgań i diagramy zanieczyszczeń olejowych, które pomogły wskazać prawidłową lub nieprawidłową pracę badanych pomp. Chociaż zostały wykonane tylko na pompach, ich badania podkreślają potrzebę szerokiego wdrażania tych nowoczesnych i efektywnych metod w działalności przemysłowej do szybkiego monitorowania zużycia maszyn i urządzeń hydraulicznych, zanim dojdzie do ich awarii. Oczywiście celem jest posiadanie mocnych narzędzi konserwacyjnych w diagnostyce hydraulicznych układów napędowych.

7

Correlation between Tensile Deformation Behavior and Microstructural Morphology of Nuclear Grade Austenitic Stainless Steel Welded Joints using Infrared Thermography Technique

Rajasekaran R., Lakshminarayanan A. K., Menaka M.

Welding Technology Review

|

2020

|

R. 92, nr 1

7--15

EN

Tensile deformation behavior of nuclear grade Austenitic Stainless Steel (SS) and its welded joints fabricated by Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) and Activated Flux Gas Tungsten Arc Welding (AGTAW) processes were studied and correlated with relevant microstructural morphologies using Infrared Thermography (IRT) technique. The microstructure of base metal showed a complete austenite phase. GTAW Fusion Zone (FZ) exhibited both primary ferrite and primary austenite mode of solidification. Meantime, AGTAW FZ exhibited only primary austenite mode of solidification. A strain rate of 4.4x10-4 s-1 was used during the tensile test of the base metal and welded joints. The failure locations of the base metal, GTAW and AGTAW samples were noticed at the center of the gauge portion, the base metal side away from Fusion Line (FL) and Heat Affected Zone (HAZ) respectively. The temperature variations of the base metal and weld zones were recorded in the form of thermograms using the IR camera at the different stages of the tensile deformation. During deformation study, peak temperature of 39.2 °C, 38.8 °C and 34 °C were observed at the base metal, GTAW and AGTAW samples respectively. The lesser peak temperature of the AGTAW sample compared to the base metal and GTAW samples indicated that the AGTAW sample undergone lesser deformation. Moreover, tensile deformation behaviours of the base metal and welded joints were correlated with their microstructural morphologies using corresponding temperature curves.

PL

W pracy zbadano zachowanie deformacji podczas rozciągania austenitycznej stali nierdzewnej i jej połączeń spawanych wykonanych metodą GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) oraz AGTAW (Activated Flux Gas Tungsten Arc Welding), a następnie skorelowano je z odpowiednimi morfologiami mikrostrukturalnymi za pomocą termografii w podczerwieni (ang. lnfrared Thermography). Mikrostruktura materiału bazowego wykazała całkowitą fazę austenitu. Spoina GTAW wykazywała zarówno ferryt, jak i austenit, podczas gdy spoina AGTAW wykazywała jedynie austenit. Podczas próby rozciągania materiału bazowego i złączy spawanych zastosowano prędkość odkształcania o wartości 4,4x10-4 s-1. Do zerwania poszczególnych próbek doszło odpowiednio na środku próbki materiału bazowego, w linii wtopienia złącza spawanego GTAW i w strefie wpływu ciepła (SWC) złącza spawanego AGTAW. Zmiany temperatury w materiale rodzimym i poszczególnych obszarach złączy spawanych rejestrowano w formie termogramów za pomocą kamery na podczerwień, przy różnych etapach deformacji podczas rozciągania. Podczas badań odkształceń zaobserwowano maksymalne wartości temperatury: 39,2 °C, 38,8 °C i 34 °C odpowiednio w próbkach z materiału bazowego, spawanych GTAW i spawanych AGTAW. Niższa maksymalna temperatura próbki spawanej metodą AGTAW w porównaniu z pozostałymi próbkami wskazała, że uległa ona mniejszemu odkształceniu. Ponadto zachowania deformacji przy rozciąganiu materiału rodzimego i złączy spawanych zostały skorelowane z obrazami ich mikrostruktur przy użyciu odpowiednich krzywych temperatur.

8

Termiczne efekty oddziaływania smartfonu na małżowinę uszną

Rok Tomasz, Basta-Klonowska Karolina, Lisowski Bartosz, Tatoń Grzegorz, Rokita Eugieniusz

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 1

198--201

PL

Celem pracy było określenie zmian temperatury oraz zmian skórnych okolic małżowiny usznej związanych z używaniem telefonu komórkowego oraz ustalenie przyczyn ich powstawania. Zmierzony przyrost temperatury na powierzchni ucha po rozmowie telefonicznej jest kombinacją kilku efektów, takich jak zaburzenie konwekcji między skórą a otoczeniem, absorpcji mikrofal przez tkanki czy nagrzewania się elementów telefonu.

EN

The aim of experiment was the determination of temperature distribution and skin effects of auricle region exposed on smartphones and distinction between influence of EM waves generated by device and other factors affected temperature increase.

9

Preliminary research of possibility of using thermovision for diagnosis and predictive maintenance of marine engines

Molenda Justyna, Charchalis Adam

Journal of KONBiN

|

2019

|

Vol. 49, iss. 3

49--64

EN

Infrared thermography has evolved as an effective condition monitoring tool for real-time temperature monitoring of objects or processes in a noncontact way. This paper presents the results of research conducted with use of infrared camera for monitoring 3AL25/30 engine, especially turbocharger, placed in Marine Engineering Faculty of Gdynia Maritime University. Research was carried out using a thermal camera NEC Thermo Gear G100 with appropriate software. Test results improved that infrared thermography is useful also for monitoring the condition of ship engine equipment, and enable anticipating failures during engine work.

PL

Termografia w podczerwieni rozwinęła się jako skuteczne narzędzie bezkontaktowego monitorowania stanu obiektów lub procesów w czasie rzeczywistym, poprzez badanie temperatury i jej rozkładu na powierzchni monitorowanych maszyn i urządzeń. W artykule przedstawiono wyniki badań, w których wykorzystano kamerę termograficzną do monitorowania stanu technicznego (cieplnego) silnika okrętowego, w szczególności turbosprężarki, na przykładzie silnika laboratoryjnego 3AL25/30. Badania zrealizowano za pomocą kamery firmy NEC, Thermo Gear G100.Wyniki badań dowiodły, że termografia w podczerwieni jest przydatna w monitorowaniu stanu silnika okrętowego i umożliwia wykrycie nieprawidłowości w czasie pracy silnika.

10

A Comparison of Composite Specimens Damage area Measurements Performed using Pulsed Thermography and Ultrasonic NDT Methods

Luziński Rafał, Ziemkiewicz Jarosław, Synaszko Piotr, Żyluk Andrzej, Dragan Krzysztof

Fatigue of Aircraft Structures

|

2019

|

Iss. 11

68--77

EN

Carbon fiber reinforced plastics (CFRPs) are widely used in aerospace structures due to their high stiffness, strength and good fatigue properties. They are however vulnerable to loads perpendicular to their plane and, while impacted, can suffer significant internal damage decreasing their overall strength. Detecting and sizing such damage is an important task of the non-destructive inspection (NDI) methods. This study was conducted to detect and quantify damage in a set of six impacted even rectangular CFRP specimens designed from a MiG-29 vertical stabilizer’s skin. The inspection was done using the ultrasonic (UT) method (based on mobile scanner – MAUS V) and the pulsed infrared thermographic (IRT) method. Each specimen’s inside and outside (impacted) surface was inspected separately with IRT, while the outside surface was then inspected with UT. UT provided the most precise measurements of the damage area, while the IRT inspection of the outside surface (which would be accessible on a real aircraft structure) provided underestimated values due to the damage’s depth and geometry.

11

New Use of Instruments for More Accurate Wax Pattern Blade Segment Production

Herman A., Kubelková I., Vrátný O.

Archives of Foundry Engineering

|

2019

|

iss. 2

101--106

EN

Precision casting is currently motivated by high demand especially for castings for the aerospace, automotive and gas turbine industries. High demands on precision of this parts pressure foundries to search for the new tools which can help them to improve the production. One of these tools is the numerical simulation of injection process, whereas such software especially for investment casting wax injection, process does not exist yet and for this case must be the existing software, for alloys or plastic, modified. This paper focuses on the use of numerical simulations to predict the behavior of injected models of gas turbine blades segments. The properties of wax mixtures, which were imported into the Cadmould simulation software as a material model, were found. The results of the simulations were verified using the results of 3D scanning measurements of wax models. As a supporting technology for verifying the results was used the Infrared Thermography.

12

Variability of shoulder girdle temperature in the initial phase of the snatch in weightlifting

Kuniszyk-Jóźkowiak Wiesława, Jaszczuk Janusz, Czaplicki Adam, Szyszka Paulina

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2019

|

Vol. 21, no. 3

143--148

EN

The identification of activation, synchronization and work of individual muscles in the subsequent stages of lifting weights is interesting for researchers and trainers. Unfortunately, the existing methods of research do not provide such possibilities. Such information could be gathered from infrared measurements as they are non-invasive and can be carried out without the direct involvement of the weightlifter. The purpose of the study was to analyse temperature changes in the shoulder girdle in the first phase of the snatch in weightlifting. Methods: The study involved 11 weightlifters who competed in two weight categories, 94 and 105 kg, during the World University Championships in 2018. The performance of the snatch was recorded using a thermographic camera in three consecutive attempts. We analysed the temperature changes in the left and right shoulder girdles in the two initial stages of the snatch. Statistical analysis of empirical data was performed using linear mixed effects models. Results: Statistically significant temperature increases were found from the moment of gripping the barbell to the moment it was pulled. These effects were different in individual weightlifters, but did not depend on the attempt or the side of the body. Conclusions: Temperature increases in the initial phase of the snatch are most likely the result of activating successive motor units in order to perform the effort needed to pull the barbell and cause it to accelerate. The results obtained confirm that thermography is an effective method of monitoring muscle activity in weightlifting, which may be useful for coaches and athletes.

13

Koncepcja metody pomiarowej szacowania wielkości defektów podpowierzchniowych w materiałach

Chudzik S.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 9

91--94

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych nad opracowywaną metodą szacowania wielkości defektów podpowierzchniowych w materiałach z wykorzystaniem pomiarów termowizyjnych. W badaniach symulacyjnych sprawdzono jednoznaczność rozwiązania zagadnienia odwrotnego wykorzystując stworzony do tego celu trójwymiarowy model zjawiska dyfuzji ciepła. Do rozwiązania współczynnikowego zagadnienia odwrotnego zaproponowano koncepcję wykorzystania sztucznej sieci neuronowej.

EN

The article presents the results of simulation research into developing methods for estimating the size of subsurface defects in materials using the infrared thermography. In simulation, the inverse problem solution was examined, using the three-dimensional model of the phenomenon of the heat diffusion created for this purpose. The concept of using an artificial neural network is proposed for the coefficient solution of the inverse problem.

14

Examples of uncertainty calculations in thermographic measurements

Dudzik S., Minkina W.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 12

124--129

EN

In the contemporary metrological sciences there are two main theories - the theory of measurement errors and the measurement uncertainty theory. The purpose of this paper is to show the examples of estimation of the combined standard uncertainty and its components occurred in the non-contact temperature measurements made by means the infrared cameras. In this work the calculations conducted at the most common conditions existed in practical situations were presented. In each example the 95% coverage interval was calculated. It enabled the universal accuracy assessment in accordance with the guidelines of the international metrological organizations.

PL

We współczesnej metrologii istnieją dwie główne teorie - teoria błędów pomiarowych i teoria niepewności pomiaru. Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie praktycznych przykładów estymacji rozszerzonej niepewności standardowej i jej składników występujących w bezdotykowych pomiarach temperatury dokonywanych za pomocą kamer termowizyjnych. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki obliczeń dla najbardziej typowych warunków występujących w praktyce. W każdym przykładzie obliczono 95% poziom ufności. Umożliwiło to uniwersalną ocenę dokładności zgodnie z wytycznymi podanymi przez międzynarodowe organizacje metrologiczne.

15

Defekty termiczne ścian pełnych z ociepleniem ETICS

Krause P.

Materiały Budowlane

|

2018

|

nr 9

66--68

PL

W artykule omówiono wpływ defektów termicznych na rozkład temperatury powierzchni ścian zewnętrznych ocieplonych systemem ETICS. Nieprawidłowości związane z wykonaniem warstwy termoizolacyjnej wpływają w zróżnicowanym stopniu na zaburzenie pola temperatury na zewnętrznej powierzchni ścian. Do zdiagnozowania defektów cieplnych wykorzystano badania termowizyjne ścian zewnętrznych, a także narzędzia obliczeniowe, bazujące m.in. na metodzie elementów skończonych.

EN

This article presents the issues of the impact of thermal defects on the surface temperature distribution of the external walls with ETICS. Irregularities related to the implementation of the insulation layer is influenced in varying degrees on temperature field of disorder on the outer surface of the walls. Recognition of issues requires the use of thermal measurements of the external walls as well as computational tools based, inter alia, on the finite element method.

16

Estimating the Effect of Torso Clothing Insulation on Body Skin and Clothing Temperatures in a Cold Environment Using Infrared Thermography

Angelova R. A., Georgieva E., Markov D., Bozhkov T., Simova I., Kehaiova N., Stankov P.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2018

|

Vol. 26, no. 4 (130)

122--129

EN

The study presents experiments, conducted with human subjects in an artificial cold chamber, assessing the influence of a cold environment on the temperature of the human body. Infrared thermography was applied as a non-invasive, contactless method for direct measurement of the temperature distribution of both clothed and uncovered parts of the body. Two subzero temperatures were applied and clothing ensembles with two different clothing insulation values were used to assess the effect of the clothing insulation of the torso on the temperature of clothed and uncovered parts of the body of the participants. The average temperature of the chest, back, upper arms, face and middle finger is presented and discussed in relation to the cold exposure duration and clothing insulation used. The results obtained showed the strong influence of the clothing insulation over the torso on skin and clothing temperatures of the body and overall cooling of the body in subzero temperatures.

PL

W artykule przedstawiono wyniki eksperymentów przeprowadzanych z ludźmi w sztucznej komorze chłodniczej. Oceniono wpływ zimnego otoczenia na temperaturę ciała człowieka. Termografia w podczerwieni została zastosowana jako nieinwazyjna, bezdotykowa metoda bezpośredniego pomiaru rozkładu temperatury zarówno zabezpieczonych odzieżą, jak i niezabezpieczonych części ciała człowieka. Zastosowano dwie temperatury ujemne i zestawy odzieżowe o dwóch różnych wartościach izolacji w celu oceny wpływu izolacji odzieży na temperaturę ubranych i niezabezpieczonych części ciała uczestników. Przedstawiono i omówiono średnią temperaturę klatki piersiowej, pleców, ramion, twarzy i środkowego palca w odniesieniu do czasu trwania ekspozycji na zimno i izolacji zastosowanej odzieży.

17

Monitoring of Manufacture Stability of Large Turbine Blades Using Infrared Thermography (IRT) in Investment Casting Technology

Herman A., Vrátný O., Kubelková I.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 4

9--14

EN

With increasing technology development, an increasing emphasis is placed on the precision of products, but cannot be guaranteed without a stable production process. To ensure the stability of the production process, it is necessary to monitor it in detail, find its critical locations and eliminate or at least control it. With such a precise manufacturing method as investment casting, such a process is a must. This paper therefore deals with monitoring the production process of wax models of large turbine blades using infrared thermography. The aim was to evaluate the critical locations of this production and to propose recommendations for their elimination or, at the very least, significant mitigation of their impact on the final quality of the large turbine blade casting.

18

Determination of coupled mechanical and thermal fields using 2D digital image correlation and infrared thermography: Numerical procedures and results

Nowak M., Maj M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 2

630--644

EN

The objective of the work is to develop numerical method for determining coupled thermo-mechanical fields based on experimental data obtained from two cameras working in the visible and infrared mode. The sequence of images recorded by the first camera is used to determine the displacement field on the sample surface using the 2D digital image correlation (DIC) method. The resulting field from DIC analysis in a form of a set of discrete points with the corresponding in-plane displacement vector is used as the input for the next step of analysis, where the coupled temperature field is computed. This paper provides a detailed description of the numerical procedures, that allow, to obtain coupled thermal and mechanical fields together with the specification of experimental data needed for calculations. The presented approach was tested on an experimental data obtained during uniaxial tension of the multicrystalline aluminum. The developed numerical routine has been implemented in dedicated software, which can be used for the testing of materials on both a macro and micro scales.

19

Badania uszkodzeń kompozytów stosowanych w osobistych osłonach balistycznych metodą termografii w podczerwieni

Pracht M., Świderski W.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2017

|

R. 46, z. 142

25--40

PL

W artykule przedstawiono problematykę związaną z określaniem strefy uszkodzenia materiału powstałej podczas badań niszczących wielowarstwowych kompozytów aramidowych, stosowanych w osłonach balistycznych. W celu oszacowania wielkości obszaru uszkodzenia kompozytu przeprowadzono badania, które polegały na rejestracji zmian pola temperatury na powierzchniach kompozytu podczas strzelania z użyciem dwóch kamer termowizyjnych. Strzelano standardowymi odłamkami i pociskami stosowanymi podczas badań osłon balistycznych. Na podstawie zarejestrowanych w trakcie strzelań termogramów opracowano wykresy przebiegów temperatury na powierzchniach przedniej i tylnej kompozytu wzdłuż uszkodzenia powstałego na skutek strzału. W oparciu o otrzymane wyniki oszacowano strefy zniszczeń wewnątrz kompozytu wokół punktów trafień pocisków, których wielkość może być znacznie większa niż widoczny okiem nieuzbrojonym ubytek materiału powstający w wyniku uderzenia pocisku. Dodatkowo stwierdzono, że strefa uszkodzeń materiału od strony wylotu pocisku jest większa od strefy uszkodzenia występującej po stronie uderzenia pocisku. Według dokumentów normatywnych punkty uderzeń pocisków nie powinny znajdować się w obszarach osłabienia materiału osłony spowodowanych poprzednimi strzałami. Dlatego problem wymaga przeprowadzenia poszerzonych badań, które sprawdzałyby czy ustalone odległości między trafieniami powinny zostać zwiększone oraz czy jest to możliwe z uwagi na ograniczenia wymiarów i konstrukcji osłon.

EN

The paper presents problems related to determining the damage area of material caused during destructive tests of multilayer aramid composites used in ballistic protection. In order to estimate the size of the composite damage area, tests were performed to record changes of the temperature fields on the composite surfaces by using two IR cameras during shooting. The standard fragments and bullets used during ballistic protection tests were used. On the basis of the thermograms recorded during the shooting, temperature graphs of the front and rear surfaces of the composite were prepared along the damage caused by the shot. Based on the results obtained, the damage areas within the composite around points of projectiles impact were estimated, that could be much larger than loss of material visible by unarmed eye. In addition, it was found that the material damage area at the back of the ballistic shield is larger than on the projectile impact side. According to national standards points of projectiles impact should not be located in material weakened areas caused by previous shots. Hence, the problem in question requires extensive testing to find out if the established distance between hits should be increased and if it is possible due to the limitations of the dimensions and cons truction of the ballistic protection.

20

Infrared Thermography Using Thermal Eddy Current Excitation for Non-Destructive Testing of Multi-Layer Epoxy-Carbon Composites

Świderski W., Hłosta P.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2017

|

Vol. 8, Nr 2 (28)

43--54

EN

The eddy current thermography method is a new technique for the non-destructive detection of cracks in materials based on the conduction of an electric current. It is a combination of eddy current testing and thermography. Eddy currents are used to heat the tested sample, while the defect detection is based on changes in the temperature field profile on its surface, as recorded by a thermographic camera. The article discusses numerical modelling methods supporting the thermographic non-destructive testing of composites and presents example results of the tests.

PL

Metoda termografii z użyciem prądów wirowych jest nową techniką badań nieniszczących do wykrywania pęknięć w materiałach przewodzących prąd elektryczny. Jest ona połączeniem badań prądami wirowymi i termografii. Prądy wirowe wykorzystane są do ogrzania badanej próbki, a wykrycie defektu oparte jest na zarejestrowanych przez kamerę termowizyjną zmianach rozkładu pola temperatury na jej powierzchni. W artykule omówiono numeryczne metody modelowania wspomagające termograficzne badania nieniszczące kompozytów oraz przedstawiono przykładowe wyniki badań eksperymentalnych.