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 Доступ платный или 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