16837

16837

ادغام داده هاي آزمون فراصوتي و دمانگاري به منظور افزايش دقت بازرسي غيرمخرب وصله‌هاي كامپوزيتي

دكتري

ديناميك، ارتعاشات و كنترل

بهمن 1395

دكتر ميرسعيد صفي زاده

مكانيك

ترميم سازه‌هاي آسيب‌ديده، همواره يك چالش مهم در صنايع بوده است. امروزه در صنايع مختلف و به‌خصوص در صنايع هوافضا، به منظور ترميم سازه‌هاي فلزي و كامپوزيتي معيوب از وصله‌هاي كامپوزيتي استفاده مي‌شود. وصله‌هايي كه به منظور ترميم سازه¬هاي معيوب به كار مي¬روند از نظر شكل، جنس، محل و نحوه چسباندن انواع مختلفي دارند. آنچه در تمامي ترميم‌ها مهم است، اطمينان از سالم بودن وصله و اتصال صحيح آن به سازه معيوب مي¬باشد. در صورت اطمينان از اتصال كامل و پيوستگي وصله، مي‌توان از عملكرد درست وصله اطمينان يافت. همچنين در صورت وجود جدايش در اتصال و يا وصله، با اطلاع از اندازه و محل دقيق جدايش، مي‌توان عمر سازه ترميم¬شده را تخمين زد. بنابراين، استفاده از تكنيك‌هاي بازرسي غيرمخرب، به منظور بازرسي سازه‌هاي ترميم¬شده، بسيار اهميت دارد. آزمون فراصوتي و دمانگاري رايج‌ترين روش بازرسي غيرمخرب اين سازه‌ها مي‌باشند. به منظور بهره بردن از ويژگي‌هاي هر دو روش و افزايش اطمينان به نتايج بازرسي، مي‌توان از تكنيك‌هاي ادغام داده ، بهره برد. علاوه بر اين، در صورت استفاده از نتايج ادغام، اطلاعات لازم در رابطه با اندازه و محل جدايش با دقت بيشتري، استخراج مي‌شود. هدف اين پروژه، ارائه يك بازرسي دقيق و مطمئن، به منظور عيب‌يابي سازه‌هاي ترميم‌شده با وصله‌هاي كامپوزيتي مي¬باشد. براي اين منظور، نمونه‌اي شامل پنج وصله كامپوزيتي متصل به يك ورق آلومينيوم تهيه شده¬است. وصله¬هاي كامپوزيتي موجود در نمونه شامل عيوب تورق با ابعاد و عمق¬هاي مختلف مي-باشند. همچنين، در محل اتصال يكي از وصله¬ها به آلومينيم، عيوب جدايش با ابعاد مختلف در نظر گرفته¬ شده¬است. دو روش بازرسي فراصوتي و دمانگاري براي استخراج ويژگي¬هاي عيوب نمونه بكار برده شده¬اند. تصاوير حاصل از اعمال دو روش بازرسي مذكور بر روي وصله¬هاي كامپوزيتي، با استفاده از تكنيك¬هاي مختلف ادغام تصوير تركيب‌شده‌اند. به منظور بررسي توانايي تكنيك¬هاي ادغام بكار¬گرفته‌شده در بهبود نتايج بازرسي، تصاوير حاصل از ادغام، با استفاده از يك پارامتر اندازه¬گيري كيفيت تصوير (اختلاف ميانگين )، مقايسه شده¬اند. نتايج مقايسه نشان مي¬دهد كه، در تصاوير حاصل از بعضي تكنيك¬هاي ادغام، دقت ابعادي عيوب تشخيص داده‌شده بسيار بالاتر از تصاوير آزمون‌هاي فراصوتي و دمانگاري مي¬باشد. به عنوان مثال در صورت استفاده از تكنيك هرمي تضاد، مقدار اختلاف ميانگين تصاوير حاصل از ادغام وصله¬-ها به طور ميانگين بيش از 30 درصد نسبت به تصاوير ورودي دمانگاري و فراصوتي آنها كاهش يافته¬است.

1395/12/09

1/1/1900 12:00:00 AM

Inspection of damaged structures repaired with composite patches is one of the most concerning issues of different industries, especially in aeronautical vehicles. Various inspection methods such as ultrasonic pulse echo an​d termography are commonly applied to check the patches an​d bonding. Although, both ultrasonic an​d thermographic inspections have their own capabilities, they are also associated with some limitations especially in the inspection of complicated structures such as multilayers. Different data fusion techniques can be utilized to overcome the mentioned limitations, exploit each inspection technique advantages an​d hence to achieve a more precise an​d reliable assessment of defects. In this paper, different image fusion algorithms are utilized to fuse the ultrasonic C-scan images an​d thermal images obtained from thermographic inspection of Carbon/Epoxy patches repaired an aluminum plate. The inspected specimen contained several delaminations with various sizes an​d locations along with some disbond defects which were artificially embedded in five samples of composite patches. The resulted images of fusion algorithms an​d the input images have been quantitatively compared using Average Differences (AD) to clarify how much the utilized fusion algorithms were effective. According to the comparison results, the fusion algorithms which are more efficient than the others have been introduced.