Composite honeycomb structures cont

Composite honeycomb structures continue to be used widely in aerospace applications due to low weight and high strength requirements. There is a growing interest in the application of thermal methods for nondestructive evaluation (NDE) of composite sandwich structures [1-3]. Some of the advantages of thermal NDE are noncontact, rapid, capable of imaging large areas, applicable to complex geometries, and quantitative. The technique is safe where only a small amount of heat is applied to the surface of the structure. Thermography has shown good potential for detection of various defects in composite structures. Defects such as delaminations, disbonds, gross porosity, and fiber volume fraction variations are detectable using thermography. X-ray computed tomography (CT) is also used to detect defects in sandwich structures [4]. The X-ray CT inspection results provide a true volumetric measurement of the damage, however the inspection must be performed within a radiation enclosure. The aluminum honeycomb core provides excellent X-ray contrast compared to the composite face sheets and therefore, is an ideal inspection technique. The X-ray system is used to detect impact damage, core crushing, and skin to core disbonds. Specific to composite honeycomb structures, face sheet delaminations, face sheet to core disbonds, and core crushing are defects of interest. Typically the composite face sheets are relatively thin compared to the overall thickness and therefore, thermography is effective for detection of face sheet delaminations. Detection of the face sheet to core disbonds is also critical. Under load, face sheet to core disbonds can grow leading to disbond buckling failure which can lead to catastrophic structural failure [5]. Both thermography and X-ray CT have the potential to detect face sheet to core disbonds. The thermal detection limitations of face sheet to core disbonds are investigated using analytical and finite element thermal modeling. Flash thermography results are presented on composite honeycomb samples with face sheet delaminations, face sheet to core disbonds, and core crushing. The thermal results are compared to the X-ray CT measurements. Thermal modeling is used to optimize the inspection. The thermal modeling consisted of a 1-dimensional (1-D) analytic model and 2-dimensional (2-D) finite element model. The 1-D analytical model is used to provide an understanding of the effect of the adhesive between the face sheet and core. The 2-D finite element model is used for two purposes: first to determine the optimal thermal processing parameters for detection of face sheet delamination damage and face sheet to core disbonds and second to determine the thermal detection limitations caused by the face sheet to core thickness ratio. This model is also used for differentiating between impact damage and face sheet disbonds using early time and late time analysis. X-ray CT is used to image the skin to core disbond and impact damage areas by viewing averaged image data through-the-thickness. The core crushed areas are detected by measuring the deviation of the core away from the nondamaged side.

Hasil (Bahasa Indonesia) 1:

Struktur sarang lebah komposit terus digunakan secara luas dalam aerospace aplikasi karena persyaratan kekuatan tinggi dan berat badan rendah. Ada minat dalam penerapan metode-metode termal untuk nondestructive evaluasi (NDE) struktur sandwich komposit [1-3]. Beberapa keuntungan dari termal NDE noncontact, cepat dan mampu pencitraan daerah besar, berlaku untuk geometri kompleks, dan kuantitatif. Teknik ini aman di mana hanya sejumlah kecil dari panas diterapkan ke permukaan struktur. Thermography telah menunjukkan potensi yang baik untuk deteksi berbagai Cacat dalam struktur komposit. Cacat seperti delaminations, disbonds, porositas kotor dan serat volume sebagian kecil variasi terdeteksi menggunakan thermography. X-Ray computed tomography (CT) juga digunakan untuk mendeteksi Cacat dalam struktur sandwich [4]. Hasil inspeksi X-ray CT menyediakan pengukuran Volumetrik sejati dari kerusakan, namun pemeriksaan harus dilakukan dalam kandang radiasi. Aluminium honeycomb inti menyediakan kontras X-ray yang sangat baik dibandingkan dengan lembaran komposit wajah dan oleh karena itu, adalah teknik pemeriksaan yang ideal. X-ray sistem ini digunakan untuk mendeteksi dampak kerusakan, inti yang menghancurkan, dan kulit disbonds inti. Khusus untuk struktur sarang lebah komposit, wajah lembar delaminations, wajah lembar untuk inti disbonds, dan inti menghancurkan adalah Cacat menarik. Biasanya lembaran komposit wajah adalah relatif tipis dibandingkan dengan ketebalan keseluruhan dan oleh karena itu, thermography efektif untuk Deteksi wajah lembar delaminations. Deteksi wajah lembar untuk inti disbonds juga penting. Di bawah beban, lembar wajah disbonds inti dapat tumbuh mengarah ke disbond Tekuk kegagalan yang dapat mengakibatkan bencana kegagalan struktural [5]. Thermography dan X-ray CT memiliki potensi untuk mendeteksi wajah lembar untuk inti disbonds. Keterbatasan termal Deteksi wajah lembar untuk inti disbonds yang diselidiki menggunakan elemen analitis dan terbatas termal pemodelan. Flash thermography hasilnya disajikan pada sampel komposit honeycomb dengan wajah lembar delaminations, wajah lembar untuk inti disbonds, dan inti menghancurkan. Hasil termal dibandingkan dengan pengukuran X-ray CT. Pemodelan termal digunakan untuk mengoptimalkan inspeksi. Modeling termal terdiri dari 1-Dimensi (1-D) analitik model dan model 2-dimensi (2-D) terbatas elemen. 1-D analisis model ini digunakan untuk memberikan pemahaman tentang efek perekat antara lembar wajah dan inti. Model 2-D metoda unsur ini digunakan untuk dua tujuan: pertama untuk menentukan parameter proses pemanasan/thermal yang optimal untuk Deteksi wajah lembar delaminasi kerusakan dan wajah lembar untuk inti disbonds dan kedua untuk menentukan batasan termal deteksi disebabkan oleh lembaran wajah untuk inti ketebalan rasio. Model ini juga digunakan untuk membedakan antara dampak kerusakan dan wajah disbonds lembar menggunakan waktu awal dan akhir waktu analisis. X-Ray CT digunakan untuk gambar kulit untuk inti disbond dan rata-rata dampak kerusakan daerah dengan melihat gambar data melalui-the-ketebalan. Bidang inti hancur terdeteksi oleh mengukur deviasi inti dari sisi nondamaged.

Hasil (Bahasa Indonesia) 2:

Struktur sarang lebah komposit terus digunakan secara luas dalam aplikasi ruang angkasa karena berat badan rendah dan persyaratan kekuatan tinggi. Ada minat yang tumbuh dalam penerapan metode termal untuk evaluasi tak rusak (NDE) struktur komposit sandwich [1-3]. Beberapa keuntungan dari thermal NDE yang noncontact, cepat, mampu pencitraan daerah yang luas, berlaku untuk geometri yang kompleks, dan kuantitatif. Teknik ini aman di mana hanya sejumlah kecil panas diterapkan pada permukaan struktur. Termografi telah menunjukkan potensi yang baik untuk mendeteksi berbagai cacat dalam struktur komposit. Cacat seperti delaminations, disbonds, porositas kotor, dan volume serat variasi fraksi yang terdeteksi menggunakan termografi. X-ray computed tomography (CT) juga digunakan untuk mendeteksi cacat pada struktur sandwich [4]. Hasil CT X-ray inspeksi menyediakan pengukuran volumetrik sejati kerusakan, namun pemeriksaan harus dilakukan dalam kandang radiasi. Aluminium inti sarang lebah menyediakan kontras X-ray yang sangat baik dibandingkan dengan lembaran wajah komposit dan oleh karena itu, adalah teknik pemeriksaan yang ideal. Sistem X-ray digunakan untuk mendeteksi kerusakan dampak, inti menghancurkan, dan kulit disbonds inti. Khusus untuk struktur sarang lebah komposit, delaminations lembar wajah, lembar muka dengan disbonds inti, dan inti menghancurkan cacat yang menarik. Biasanya lembar wajah komposit relatif tipis dibandingkan dengan ketebalan keseluruhan dan karena itu, termografi efektif untuk mendeteksi delaminations lembar wajah. Deteksi lembar muka dengan disbonds inti juga penting. Di bawah beban, lembar muka dengan disbonds inti dapat tumbuh mengarah ke disbond tekuk kegagalan yang dapat menyebabkan kegagalan struktural bencana [5]. Kedua termografi dan CT X-ray memiliki potensi untuk mendeteksi lembar muka dengan disbonds inti. Keterbatasan deteksi termal lembar muka dengan disbonds inti diselidiki menggunakan pemodelan termal elemen analitis dan terbatas. Hasil Flash termografi disajikan pada sampel sarang lebah komposit dengan delaminations lembar wajah, lembar muka dengan disbonds inti, dan inti menghancurkan. Hasil termal dibandingkan dengan X-ray CT pengukuran. Pemodelan termal digunakan untuk mengoptimalkan pemeriksaan. Pemodelan termal terdiri dari 1-dimensi (1-D) model analitik dan 2-dimensi (2-D) model elemen hingga. Model analitis 1-D digunakan untuk memberikan pemahaman tentang pengaruh perekat antara lembar wajah dan inti. 2-D model elemen hingga digunakan untuk dua tujuan: pertama untuk menentukan parameter pengolahan termal yang optimal untuk mendeteksi lembar wajah kerusakan delaminasi dan lembar muka dengan disbonds inti dan kedua untuk menentukan keterbatasan deteksi panas yang disebabkan oleh lembar muka dengan ketebalan inti rasio. Model ini juga digunakan untuk membedakan antara dampak kerusakan dan disbonds lembar wajah menggunakan waktu awal dan akhir waktu analisis. CT X-ray digunakan untuk gambar kulit untuk daerah disbond inti dan dampak kerusakan dengan melihat data gambar rata-rata melalui-ketebalan. Zona inti hancur terdeteksi dengan mengukur penyimpangan inti dari sisi nondamaged.