Tytuł pozycji:
Thermographic studies of composite structures subjected to static and fatigue loads
In this work, a brief review of various approaches using Infrared Thermography (IRT) as a non-destructive method applied for better understanding of fatigue behaviour and the damage process is presented. Rapid determination of fatigue limits obtained with the use of IRT is in very good agreement with the conventional experimental testing program for a wide range of materials including various types of composites. In addition, it creates the possibility of locating, evaluating and monitoring fatigue damages both within standard specimens and structural components. Despite these achievements, there is little work concerning the use of IRT in the analysis of curved composite structures with delaminations subjected both to static and/or fatigue loads. In this paper, stepwise methodology, how composite curved panels can be incrementally tested in order to characterize and control real damages occurring during static loads is presented with emphasis on the possibility of using it for fatigue tests. It was shown that artificial delamination does not propagate in contrast to real defects which can be monitored by active thermography tests after each load step. The presence and evolution of damages caused by static loads has a great impact on the thermal behaviour of the curved composite panel and can be observed by changes in the temperature contrast on the investigated surfaces. Future works will concern application of the proposed methodology with the use of Active Infrared Thermography (AIRT) in the quantification of failures occurring during fatigue testing of curved composite elements.
Zaprezentowano przegląd różnych podejść wykorzystania termografii w podczerwieni (IRT) jako nieniszczącej metody stosowanej w celu lepszego zrozumienia zjawisk zmęczeniowych i procesu uszkodzeń. Metoda szybkiego określania wytrzymałości zmęczeniowej z wykorzystaniem IRT wykazuje bardzo dobrą zgodność ze standardowymi procedurami dla szerokiej grupy materiałów, włączając w to różne typy kompozytów. Dodatkowo, omawiana metoda stwarza możliwości lokalizacji, oceny i monitoringu uszkodzeń zmęczeniowych zarówno dla standardowych próbek, jak i komponentów strukturalnych. Mimo tych osiągnięć, istnieje bardzo mało prac dotyczących wykorzystania IRT do analizy zakrzywionych struktur kompozytowych z delaminacjami obciążonych zarówno statycznie, jak i zmęczeniowo. W artykule zaprezentowano metodologię polegającą na badaniu zakrzywionych paneli kompozytowych po każdym kroku obciążenia w celu oceny i kontroli rzeczywistych uszkodzeń powstałych podczas obciążeń statycznych z naciskiem na możliwość wykorzystania jej do testów zmęczeniowych. Sztuczna delaminacja nie propaguje w przeciwieństwie do prawdziwych defektów, które mogą być monitorowane przy wykorzystaniu testów aktywnej termografii w podczerwieni po każdym kroku obciążenia. Obecność i rozwój uszkodzeń spowodowane przez obciążenia statyczne mają znaczny wpływ na zachowanie termiczne zakrzywionych paneli kompozytowych oraz mogą być obserwowane dzięki kontrastom temperaturowym na badanych powierzchniach. Dalsze prace będą dotyczyć zastosowania zaproponowanej metodologii z wykorzystaniem Aktywnej Termografii w Podczerwieni (AIRT) w celu kwantyfikacji uszkodzeń w zakrzywionych elementach kompozytowych powstałych w wyniku obciążeń zmęczeniowych.
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.
