Badanie kompozytowych konstrukcji lotniczych z wykorzystaniem metod fuzji danych dla zobrazowania uszkodzeń i analizy sygnałowej

Abstract

W pracy zaproponowano sposób trójwymiarowego zobrazowania uszkodzeń elementów kompozytowych, z wykorzystaniem sekwencji ultradźwiękowych skanów B, który może być pomocny w badaniach nieniszczących. Zaproponowaną metodę zaprezentowano na przykładzie ultradźwiękowego badania próbki wykonanej kompozytu epoksydowego wzmocnionego włóknem węglowym, w której wprowadzono uszkodzenia udarowe BVID. Wizualizacja 3D uszkodzenia, polegająca na agregacji sekwencji skanów w trybie B w postaci tensora oraz progowej filtracji poszczególnych elementów 3D, pozwala m.in. na zwymiarowanie uszkodzeń i określenie głębokości ich zalegania. Dzięki niskiemu kosztowi obliczeniowemu, metoda ta może być zastosowana w badaniach ultradźwiękowych w trybie czasu rzeczywistego, dając operatorom dodatkowe narzędzie zwiększające jakość uzyskiwanych wyników. Inspection of composite aerospace structures with use of data fusion for damage visualization and signal analysis The paper presents an approach to 3D reconstruction of a sequence of ultrasonic B-Scans for the purpose of aiding nondestructive testing of composites. For testing the algorithm, the results of ultrasonic testing of carbon fiber reinforced polymer specimen with barely visible impact damage was used. 3D visualisation of damage based on image thresholding and volume rendering facilitates interpretation of ultrasonic data and can be useful in precise assessment of a flaw size and its depth. Owing to the low computational complexity of the proposed algorithm it could be applied during real-time ultrasonic inspections of composite structures.

Keywords

• kompozyty
• badania ultradźwiękowe
• analiza obrazu