Opción de colocación de transductores del sistema de monitoreo de salud estructural (SHM) de ondas Lamb para la monitorización de daños en puntos críticos
Autores: Ewald, Vincentius; Groves, Roger M.; Benedictus, Rinze
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Opción de colocación de transductores del sistema de monitoreo de salud estructural (SHM) de ondas Lamb para la monitorización de daños en puntos críticos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Colocación de transductores
Detección de grietas
SHM ultrasónico
Mecánica de fracturas
Modelado por elementos finitos
Propagación de ondas Lamb
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, investigamos estrategias de colocación de transductores para detectar grietas en estructuras primarias de aeronaves utilizando Monitoreo de Salud Estructural (SHM) ultrasónico. El enfoque desarrollado se basa en una ubicación de daño esperada según la mecánica de fracturas, por ejemplo, el crecimiento de grietas por fatiga en una ubicación de alta tensión. Para evaluar el rendimiento del enfoque desarrollado, se ha realizado un modelado por elementos finitos (FE) de un fuselaje de aluminio tolerante al daño introduciendo una grieta artificial en un agujero de remache en el modelo estructural FE y evaluando su influencia en la propagación de ondas Lamb, en comparación con una simulación de medición de referencia. La posición del sensor práctica y eficiente se determinó a partir del mayor cambio en el área cubierta por ondas reflejadas y dispersas faltantes utilizando un modelo de color aditivo. Se emplearon algoritmos de detección de blobs para determinar los límites de esta área y calcular el centroide del blob. Para demostrar que la técnica puede ser generalizada, también se presentan los resultados de diferentes longitudes de grietas y de grietas inclinadas.
Descripción
En este artículo, investigamos estrategias de colocación de transductores para detectar grietas en estructuras primarias de aeronaves utilizando Monitoreo de Salud Estructural (SHM) ultrasónico. El enfoque desarrollado se basa en una ubicación de daño esperada según la mecánica de fracturas, por ejemplo, el crecimiento de grietas por fatiga en una ubicación de alta tensión. Para evaluar el rendimiento del enfoque desarrollado, se ha realizado un modelado por elementos finitos (FE) de un fuselaje de aluminio tolerante al daño introduciendo una grieta artificial en un agujero de remache en el modelo estructural FE y evaluando su influencia en la propagación de ondas Lamb, en comparación con una simulación de medición de referencia. La posición del sensor práctica y eficiente se determinó a partir del mayor cambio en el área cubierta por ondas reflejadas y dispersas faltantes utilizando un modelo de color aditivo. Se emplearon algoritmos de detección de blobs para determinar los límites de esta área y calcular el centroide del blob. Para demostrar que la técnica puede ser generalizada, también se presentan los resultados de diferentes longitudes de grietas y de grietas inclinadas.