Контроль нарушений адгезии и дефектов, заполненных водой, в многослойных композитах с сотовым заполнителем методом импульсной инфракрасной томографии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Многослойные композиты с сотовым заполнителем (МСКСЗ) активно используются в аэрокосмической, автомобильной и судостроительной промышленности благодаря легкому весу, высокой термостойкости, высокой прочности и сопротивлению усталости. В данной работе инфракрасная термография использовалась для обнаружения нарушения адгезии и дефектов, заполненных водой, в МСКСЗ-образцах при импульсной тепловой стимуляции. Для улучшения эффективности контроля дефектов исходные последовательности инфракрасных изображений обрабатывались с помощью методов динамической тепловой томографии (ДТТ), общего гармонического искажения (ОГИ) и метода главных компонент (МГК). Результаты показывают, что при контроле МСКСЗ идентификация дефектов может быть улучшена при использовании обозначенных выше методик обработки изображений, при этом отношение сигнал/шум (ОСШ) может быть значительно улучшено с помощью метода ОГИ. Это подтверждается тем, что нарушение адгезии и дефекты, заполненные водой, могут достоверно обнаруживаться с использованием такого метода неразрушающего контроля, как импульсная инфракрасная томография.

Об авторах

Гозэн Лю

Харбинский технологический институт

Харбин, Китай

Вэйчэн Гао

Харбинский технологический институт

Email: gaoweicheng@sina.com
Харбин, Китай

Вэй Лю

Харбинский технологический институт

Харбин, Китай

Сюнхуэй Цзоу

Харбинский технологический институт

Харбин, Китай

Цзяньсюнь Сюй

Харбинский технологический институт

Харбин, Китай

Тао Лю

Харбинский университет коммерции

Харбин, Китай

Список литературы

  1. Wu X., Li Y., Cai W. et al. Dynamic responses and energy absorption of sandwich panel with aluminium honeycomb core under ice wedge impact // International Journal of Impact Engineering. 2022. V. 162. P. 104137.
  2. T�ska V., Chlebeek T., Hnidka J. et al. Testing of the heating element integrated into the honeycomb sandwich structure for active thermography inspection // Journal of Sandwich Structures and Materials. 2021. V. 23. No. 7. P. 3368-3389.
  3. Fan T., Zou G. Influences of defects on dynamic crushing properties of functionally graded honeycomb structures // Journal of Sandwich Structures & Materials. 2015. V. 17 (3). P. 295-307.
  4. Quattrocchi A., Freni F., Montanini R.Comparison between air-coupled ultrasonic testing and active thermography for defect identification in composite materials // Nondestructive Testing and Evaluation. 2019. P. 1-16.
  5. He H., Zhao Y., Lu B. et al. Detection of Debonding Defects Between Radar Absorbing Material and CFRP Substrate by Microwave Thermography // IEEE Sensors Journal. 2022. P. 22.
  6. Hu C., Duan Y., Liu S. et al. LSTM-RNN-based defect classification in honeycomb structures using infrared thermography // Infrared Physics & Technology. 2019. V. 102. P. 103032.
  7. He Y., Tian G.Y., Pan M. et al. Non-destructive testing of low-energy impact in CFRP laminates and interior defects in honeycomb sandwich using scanning pulsed eddy current // Composites Part B: Engineering. 2014. V. 59. P. 196-203.
  8. de Oliveira Bernardo C.F., Nienheysen P., Baldo C.R. et al. Improved impact damage characterisation in CFRP specimens using the fusion of optical lock-in thermography and optical square-pulse shearography images // NDT & E International. 2020. V. 111. P. 102215.
  9. Chulkov A.O., Gaverina L., Pradere C. et al. Water detection in honeycomb composite structures using terahertz thermography // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2015. V. 51. No. 8. P. 520-523.
  10. Song Z., Luong S., Whisler D. et al. Honeycomb core failure mechanism of CFRP/Nomex sandwich panel under multi-angle impact of hail ice // International Journal of Impact Engineering. 2021. V. 150. P. 103817.
  11. Wang F., Wang Y., Liu J. et al. Theoretical and experimental study on carbon/epoxy facings-aluminum honeycomb sandwich structure using lock-in thermography // Measurement. 2018. V. 126. P. 110-119.
  12. Bu C., Liu T., Li R., Zhao B., Tang Q. Infrared Image Segmentation Algorithm Based on Multi Structure Morphology-Pulse Coupled Neural Network in Application to the Inspection of Aerospace Materials // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2021. V. 57. No. 11. P. 1018-1026.
  13. Rellinger T., Underhill P.R., Krause T.W. et al.Combining eddy current, thermography and laser scanning to characterize low-velocity impact damage in aerospace composite sandwich panels // NDT & E International. 2021. V. 120. P. 102421.
  14. Bu C., Sun Z., Tang Q. et al. Thermography sequence processing and defect edge identification of tbc structure debonding defects detection using long-pulsed infrared wave non-destructive testing technology // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2019. V. 55. No. 1. P. 80-87.
  15. Bu C., Liu G., Zhang X. et al. Debonding defects detection of FMLs based on long pulsed infrared thermography technique // Infrared Physics & Technology. 2020. V. 104. P. 103074.
  16. Vavilov V.P., Kuimova M.V. Dynamic thermal tomography of composites: a comparison of reference and reference-free approaches // Journal of Nondestructive Evaluation. 2019. V. 38. No. 1. P. 1-13.
  17. Peng W., Wang F., Liu J. et al. Pulse phase dynamic thermal tomography investigation on the defects of the solid-propellant missile engine cladding layer // International Journal of Thermophysics. 2018. V. 39. P. 1-12.
  18. Vavilov V.P., Nesteruk D.A., Shiryaev V.V., Ivanov A.I., Swiderski W. Thermal (infrared) tomography: terminology, principal procedures, and application to nondestructive testing of composite materials // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2010. V. 46. No. 3. P. 151-161.
  19. Wang F., Liu J., Song P. et al. Multimodal optical excitation pulsed thermography: Enhanced recognize debonding defects of the solid propellant rocket motor cladding layer // Mechanical Systems and Signal Processing. 2022. V. 163. P. 108164.
  20. Bu C., Li R., Liu T. et al. Micro-crack defects detection of semiconductor Si-wafers based on Barker code laser infrared thermography // Infrared Physics & Technology. 2022. V. 123. P. 104160.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».