Detección de arrugas en polímeros reforzados con fibra de carbono utilizando datos de array ultrasónico filtrados FIR de fase lineal
Autores: Ma, Tengfei; Li, Yang; Zhou, Zhenggan; Meng, Jia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Detección de arrugas en polímeros reforzados con fibra de carbono utilizando datos de array ultrasónico filtrados FIR de fase lineal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Fibra de carbono
CFRP
Arrugas
Aeroespacial
Método de detección
Filtro de fase lineal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Los polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) se utilizan extensamente en aplicaciones aeroespaciales. Las arrugas fuera del plano ocurren con frecuencia en las piezas de CFRP aeroespaciales, que comúnmente son grandes y complejas. Las arrugas que actúan como iniciadores de fallas dañan gravemente el rendimiento mecánico de las piezas de CFRP. Las arrugas no tienen una desventaja significativa en la impedancia acústica, reflejando ecos débiles. El método de enfoque total (TFM) que utiliza señales de reflexión débiles es vulnerable al ruido, por lo que nuestro trabajo principal es diseñar filtros en tiempo discreto para aliviar la interferencia del ruido. Las arrugas en los compuestos de CFRP son defectos geométricos, y su detección directa requiere alta precisión espacial. El método TFM es un algoritmo de retardo y suma en el dominio del tiempo, y requiere que la información temporal de las señales filtradas no cambie o pueda ser corregida. Un filtro de fase lineal puede evitar la distorsión de fase, y su señal filtrada puede ser corregida desplazando un tiempo constante. Primero proponemos un método de detección de arrugas utilizando datos de matriz ultrasónica filtrados por FIR de fase lineal. Los filtros de fase lineal casi no afectan la geometría de las arrugas de los resultados de detección y pueden aliviar la dislocación inducida por el ruido. Se han diseñado y aplicado cuatro filtros con diferentes anchos de banda para la detección de arrugas. Se recomienda el filtro de 2 MHz como la opción óptima.
Descripción
Los polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) se utilizan extensamente en aplicaciones aeroespaciales. Las arrugas fuera del plano ocurren con frecuencia en las piezas de CFRP aeroespaciales, que comúnmente son grandes y complejas. Las arrugas que actúan como iniciadores de fallas dañan gravemente el rendimiento mecánico de las piezas de CFRP. Las arrugas no tienen una desventaja significativa en la impedancia acústica, reflejando ecos débiles. El método de enfoque total (TFM) que utiliza señales de reflexión débiles es vulnerable al ruido, por lo que nuestro trabajo principal es diseñar filtros en tiempo discreto para aliviar la interferencia del ruido. Las arrugas en los compuestos de CFRP son defectos geométricos, y su detección directa requiere alta precisión espacial. El método TFM es un algoritmo de retardo y suma en el dominio del tiempo, y requiere que la información temporal de las señales filtradas no cambie o pueda ser corregida. Un filtro de fase lineal puede evitar la distorsión de fase, y su señal filtrada puede ser corregida desplazando un tiempo constante. Primero proponemos un método de detección de arrugas utilizando datos de matriz ultrasónica filtrados por FIR de fase lineal. Los filtros de fase lineal casi no afectan la geometría de las arrugas de los resultados de detección y pueden aliviar la dislocación inducida por el ruido. Se han diseñado y aplicado cuatro filtros con diferentes anchos de banda para la detección de arrugas. Se recomienda el filtro de 2 MHz como la opción óptima.