Lokalizacja uszkodzeń w materiałach kompozytowych przy użyciu hybrydowej metody badań nieniszczących
[ 1 ] Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska | [ D ] phd student
[ 1 ] Katedra Techniki Cieplnej, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Katedra Techniki Cieplnej, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Detection of cracks in composite materials using hybrid non-destructive testing method
polish
- wibro-termografia
- ultradźwięki
- kompozyt
- termogram
- analiza czasowo-częstotliwościowa
- vibro-thermography
- ultrasound
- composite
- thermogram
- time-frequency analysis
PL Tematem publikacji jest określenie możliwości diagnozowania uszkodzeń materiałów kompozytowych przy użyciu wibrotermografii oraz analizy częstotliwościowej i czasowo częstotliwościowej ultradźwiękowego sygnału pobudzającego. W celu weryfikacji zaproponowanej metody przeprowadzono eksperymenty na próbce kompozytu wykonanej w technologii prasowania prepregów, następnie metodę zastosowano w praktyce badajac strukturę płatowca samolotu Flaris Lar 1 wykonanego z tych materiałów. Dane doświadczalne pozyskano przy pomocy specjalnie do tego celu opracowanego stanowiska pomiarowego wykorzystującego generator ultradźwiękowy piezoelektryczny czujnik wibracji zestawiony z komputerem za pośrednictwem oscyloskopu cyfrowego MSSCOPE. Do wykonania zdjęć termograficznych wykorzystano kamerę marki FLIR. Analizę rejestrowanych sygnałów oraz termogramów wykonano w środowisku MatLab przy pomocy opracowanego na potrzeby pracy programu ET-01. Na podstawie przetworzonych obrazów termograficznych oraz sygnałów pobudzających zarejestrowanych na powierzchni próbki uszkodzonej i dobrej zdeterminowano pęknięcia i delaminacje występujące w próbkach. Badaniom poddano strukturę samolotu Flaris Lar 1 porównując wyniki dla lewego i prawego skrzydła. Zastosowana hybrydowa metoda badań nieniszczących dzięki odpowiedniemu algorytmowi przetwarzania sygnałów pokazała, że da się jednoznacznie określić uszkodzenia w analizowanych próbkach materiału kompozytowego oraz elementach struktury płatowca samolotu Flaris Lar 1 wykonanych w tej technologii.
EN This paper focuses on determining the possibilities of diagnosing damage to composite materials using vibro-thermography and frequency and time-frequency analyses of the excitation signal. To verify the proposed method, some experiments were conducted on composite sample made using the pressing prepregs technology, than method was induce practically to analyze structure of Flaris Lar 1 aircraft made with this materials. Experimental data were obtained with the use of a specially developed and built measuring stand utilizing ultrasonic generator and piezoelectric vibration sensor set with the PC by MSSCOPE digital oscilloscope. Thermal pictures were taken with the use of FLIR camera. Analysis of registered signals and thermograms was performed in the MatLab environment using specially developed software ET-01. On the basis of the converted thermal images and excitation signals registered on the surface of the damaged and good samples two maps of damage were made; they were superimposed to determine cracks in the sample. Inquiries were made for structure of Flaris Lar 1 aircraft compare results for left and right wing. Due to an appropriate signal processing algorithm, the applied method of non-destructive testing showed that it is possible to unambiguously determine damage to the analyzed composite sample and structure elements of Flaris Lar 1 aircraft made in this technology.
125
mechanical engineering
construction and operation of machinery
DrOIN 1798
public
Artur Maciąg
Kielce, Polska
18.04.2016
polish
public
Aleksander Olejnik
Warszawa, Polska
23.09.2016
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
16.05.2016
Rada Wydziału Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej
doktor nauk technicznych w dyscyplinie: budowa i eksploatacja maszyn, w specjalności: inżynieria lotnicza i kosmiczna