Отправить статью по E-mail Диагностика скрытой воды в сотовых панелях стеклопластик—Nomex при изменяющейся в пространстве ориентации панелей
- Авторы: Magoda C.M.1, Ngonda T.N.1, Вавилов В.П.2, Кладов Д.Ю.2
-
Учреждения:
- Mechanical Engineering Department, Cape Peninsula University of Technology
- Национальный исследовательский Томский политехнический университет
- Выпуск: № 7 (2024)
- Страницы: 28-41
- Раздел: Тепловые методы
- URL: https://journals.rcsi.science/0130-3082/article/view/262216
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0130308224070038
- ID: 262216
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Представлены результаты экспериментального и численного анализа процедуры обнаружения воды в авиационных сотовых конструкциях. Проникновение атмосферной влаги в соты авиационных панелей может приводить как к незначительным, так и существенным повреждениям элементов самолетов, в которых использованы сотовые конструкции. Процент заполнения сот водой или льдом является важным фактором, влияющим на возможные повреждения сотовой панели. В настоящем исследовании акцент сделан на анализ следующих параметров: 1) ориентация панели в пространстве (горизонтальная, вертикальная или под наклоном 30, 45 и 60°), что влияет на эффективность обнаружения воды, в особенности в незаполненных сотах; 2) оптимальные способы нагрева в режиме активного теплового контроля; 3) влияние фазового перехода лед/вода на эффективность выявления воды. Численный анализ проводили с использованием программы ThermoCalc-3D, что позволило оценить качество диагностики воды в самолетных панелях различной ориентации. Испытания контрольных образцов, содержавших в сотах воду и лед, были выполнены с использованием ряда алгоритмов обработки термограмм, реализованных в программе ThermoFit, что позволило повысить отношение сигнал/шум при диагностике изменяющейся массы воды в панелях с различной пространственной ориентацией, в том числе при наличии фазового перехода лед/вода.
Полный текст
Об авторах
C. M. Magoda
Mechanical Engineering Department, Cape Peninsula University of Technology
Автор, ответственный за переписку.
Email: vavilov@tpu.ru
ЮАР, P.O. Box 1906, Bellville, 7535 Cape Town
T. N. Ngonda
Mechanical Engineering Department, Cape Peninsula University of Technology
Email: vavilov@tpu.ru
ЮАР, P.O. Box 1906, Bellville, 7535 Cape Town
В. П. Вавилов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Email: vavilov@tpu.ru
Россия, 634050 Томск, пр-т Ленина, 30
Д. Ю. Кладов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Email: vavilov@tpu.ru
Россия, 634050 Томск, пр-т Ленина, 30
Список литературы
- Maldague X. Theory and practice of infrared technology for nondestructive testing, Wiley Series in Microwave and Optical Engineering. USA: John Wiley & Sons, New York, 2001. 682 p.
- Non-destructive Testing Handbook: Infrared and Thermal Testing (3rd ed.). USA: ASNT, 2001. 718 p.
- Kaplan H. Practical Applications of Infrared Thermal Sensing and Imaging Equipment. Tutorial Texts in Optical Engineering. SPIE Press. V. TT34. 1999. USA. 164 p.
- LaPlante G., Marble A.E., MacMillan B., Lee-Sullivan P., Colpitts B.G., Balcom B.J. Detection of water ingress in composite sandwich structures: a magnetic resonance approach // NDT & E International. 2005. V. 38. Is. 6. P. 501—507. doi: 10.1016/j.ndteint.2005.01.006
- Pfeiffer H., Heer P., Ioannis Pitropakis Pyka G., Greet Kerckhofs Patitsa M., Wevers M. Liquid detection in confined aircraft structures based on lyotropic percolation thresholds // Sensors and actuators. B. Chemical. 2012. V. 161. Is. 1. P. 791—798. doi: 10.1016/j.snb.2011.11.034
- Wang P., Pei Y., Zhou L. Near-field microwave identification and quantitative evaluation of liquid ingress in honeycomb sandwich structures // NDT & E international. 2016. V. 83. P. 32—37. doi: 10.1016/j.ndteint.2016.06.002
- Ibarra-Castanedo C., Genest M., Servais P., Maldague X.P.V., Bendada A. Qualitative and quantitative assessment of aerospace structures by pulsed thermography // Nondestructive Testing and Evaluation. 2007. V. 22 (2—3). P. 199—215. doi: 10.1080/10589750701448548
- Katunin A., Dragan K., Dziendzikowski M. Damage identification in aircraft composite structures: A case study using various non-destructive testing techniques // Composite Structures. 2015. V. 127. P. 1—9. doi: 10.1016/j.compstruct.2015.02.080
- Vavilov V., Marinetti S., Pan Y., Chulkov A. Detecting water ingress in aviation honeycomb panels: Qualitative and quantitative aspects // Polymer Testing. 2016. V. 54. P. 270—280. doi: 10.1016/j.polymertesting.2016.07.023
- Chulkov A.O., Shagdirov B.I., Vavilov V.P., Kladov D.Yu., Stasevskii V.I. Detecting and evaluating water ingress in horizontally-oriented aviation honeycomb panels by using automated thermal nondestructive testing // Rus. J. NDT. 2023. V. 59. No. 12. P. 1272—1279. doi: 10.1134/S1061830923600946
- Ibarra-Castanedo C., Brault L., Genest M., Farley V., Maldague X.P.V. Detection and characterization of water ingress in honeycomb structures by passive and active infrared thermography using a high resolution camera / Proc. 11th Int. Conf. Quant. InfraRed Thermogr, Naples, 2012. doi: 10.21611/qirt.2012.278
- Нестерук Д.А. Тепловой неразрушающий контроль воды в авиационных сотовых панелях эксплуатируемых самолетов / Канд. дисс. Томск: Томский политехнический университет, 2005.
- Пань Янян. Количественна оценка влагосодержания в композиционных сотовых панелях эксплуатируемых самолетов с помощью инфракрасной термографии / Канд. дисс. Томск: Томский политехнический университет, 2018.
- Airbus develops infra-red water detector. Flight Global, 1995. https://www.flightglobal.com/airbus-develops-infra-red-water-detector/16622.article
- Airbus Adopts Infrared Thermography for In-service Inspection // Insight. October 1994. V. 36. No. 10.
- Vavilov V., Klimov A. Advanced Modeling of Thermal NDT Problems From Buried Landmines to Defects in Composites // Proc. of SPIE «Thermosense XXIV». 2002. V. 4710. P. 507—521.
- Shrestha R., Choi M., Kim W. Thermographic inspection of water ingress in composite honeycomb sandwich structure: a quantitative comparison among Lock-in thermography algorithms // Quant. InfraRed Thermography J. 2019. V. 18. No. 2. P. 1—16.
Дополнительные файлы
