Comparative study of Line Scan and Flying Line Active IR Thermography operated with a 6-axis robot

International audienceIn this paper, two Non Destructive Testing approaches by active infrared thermography mounted on a 6-axis robot are presented and studied. Data acquisition and thermal excitation is carried out dynamically over various CFRP specimens with increasing geometry complexity, from planar, to convex and concave shapes. An automated procedure is proposed to reconstruct thermal image sequences issued from the two scanning procedure studied: Line Scan and Flying Line procedures. Defective area detection is performed by image processing and an inverse technique based on thermal quadrupole method is used to map the depth of flaws. Results obtained are discussed and perspectives are addressed

Non Destructive Testing of CFRP by active infrared thermography using uncooled IRFPA camera mounted on mobile system

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Non Destructive Testing of CFRP by active infrared thermography using uncooled IRFPA camera mounted on mobile system

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Etude expérimentale d'un système de contrôle santé intégré dans un composite aéronautique pour la détection de défauts par ondes guidées

International audienceL’utilisation des méthodes de contrôle non-destructif (CND) est essentielle pour assurer l’intégrité des structures aéronautiques, et les systèmes de contrôle santé intégré des structures (SHM) offrent la possibilité de surveiller en temps réel l’état des structures ou de contrôler des pièces difficiles d’accès. Les matériaux composites, de plus en plus utilisés pour la fabrication des aéronefs, permettent d’intégrer des systèmes SHM directement à coeur du matériau. L’étude se concentre sur l’intégration d’un transducteur piézoélectrique (PZT) à coeur du composite stratifié. L’intégrité du PZT intégré est vérifiée par radiographie X, et sa capacité d’émission et de réception des ondes ultrasonores guidées est vérifiée avec un banc de vibrométrie laser et des essais pitch-catch. Les résultats montrent que l'intégration du PZT à coeur du composite est réussie, et que le système SHM intégré est capable de générer et détecter des ondes ultrasonores guidées. Les paramètres optimaux pour réaliser un essai de détection de défauts sont ensuite déterminés. L’amplitude des ondes de flexion est favorisée par un positionnement du PZT intégré près de la surface du composite. De plus, la fréquence d'excitation optimale du PZT est déterminée pour permettre une détection efficace des défauts. Les résultats ouvrent la voie à l'utilisation de cette méthode pour assurer la surveillance et la maintenance des structures aéronautiques de manière fiable et plus efficace

Experimental and Numerical Study of Lamb Waves Generation Efficiency by Lead Zirconate Titanate Transducers Embedded in a Composite Laminate

International audienceIn the context of airplane structures monitoring, the performance of an embedded SHM system for composite material components is studied. The present article focuses on the influence of the PZT transducers integration on the Lamb waves it generates. First the article presents finite element modeling of Lamb waves generation in a carbon/epoxy plate, either with surface mounted or with embedded PZT transducer. Ultrasonic wavefield simulated in both configurations are compared. Experiments are also performed on composite laminates with embedded or surface mounted PZT. The out-of-plane displacement induced by PZT excitation on the plate surface is measured by Laser Doppler Vibrometry in both configurations. Out-of-plane displacements are compared together

Etude expérimentale d'un système de contrôle santé intégré dans un composite aéronautique pour la détection de défauts par ondes guidées

International audienceL’utilisation des méthodes de contrôle nondestructif (CND) est essentielle pour assurer l’intégrité des structures aéronautiques, et les systèmes de contrôle santé intégré des structures (SHM) offrent la possibilité de surveiller en temps réel l’état des structures ou de contrôler des pièces difficiles d’accès. Les matériaux composites, de plus en plus utilisés pour la fabrication des aéronefs, permettent d’intégrer des systèmes SHM directement à coeur du matériau. L’étude se concentre sur l’intégration d’un transducteur piézoélectrique (PZT) à coeur du composite stratifié. L’intégrité du PZT intégré est vérifiée par radiographie X, et sa capacité d’émission et de réception des ondes ultrasonores guidées est vérifiée avec un banc de vibrométrie laser et des essais pitch-catch. Les résultats montrent que l'intégration du PZT à coeur du composite est réussie, et que le système SHM intégré est capable de générer et détecter des ondes ultrasonores guidées. Les paramètres optimaux pour réaliser un essai de détection de défauts sont ensuite déterminés. L’amplitude des ondes de flexion est favorisée par un positionnement du PZT intégré près de la surface du composite. De plus, la fréquence d'excitation optimale du PZT est déterminée pour permettre une détection efficace des défauts. Les résultats ouvrent la voie à l'utilisation de cette méthode pour assurer la surveillance et la maintenance des structures aéronautiques de manière fiable et plus efficace. 1

Optimization of a Structural Health Monitoring systems integration in laminated composite cured in autoclave

International audienceComposites represent approximately 50% of the weight of structural parts in new aircraft as Airbus 350 or Boeing 787. Damages could occur on these parts and their monitoring is required for the safety of users. A Structural Health Monitoring system composed by a Lamb’s waves generator and a sensor is a privileged candidate to detect such damages. The flexibility of composite manufacturing allows the integration of such a system. The topic of this study is to optimize the integration of a Structural Health Monitoring system in aircraft structural parts. The present article focuses on the optimization of the integration method of a piezoelectric Lead Zirconate Titanate transducer into laminated composite (Carbon/Epoxy), cured in autoclave according to aircraft manufacturing requirements. The health state of the integrated transducer with three connecting methods is evaluated using X-ray scanning. Punctual stress is responsible for the crack of the transducer occurred during composite curing. The connecting method with aluminum sheet and silver joint is selected because it minimizes local stresses and keeps the transducer integrity. The cohesion between the integrated transducer and the host material is observed by optical microscopy, it shows the presence of void zones located in the PZT edges. A Laser Doppler Vibrometer scanning shows the ability of the integrated piezoelectric transducer to generate Lamb waves

Optimization of a Structural Health Monitoring systems integration in laminated composite cured in autoclave

International audienceComposites represent approximately 50% of the weight of structural parts in new aircraft as Airbus 350 or Boeing 787. Damages could occur on these parts and their monitoring is required for the safety of users. A Structural Health Monitoring system composed by a Lamb’s waves generator and a sensor is a privileged candidate to detect such damages. The flexibility of composite manufacturing allows the integration of such a system. The topic of this study is to optimize the integration of a Structural Health Monitoring system in aircraft structural parts. The present article focuses on the optimization of the integration method of a piezoelectric Lead Zirconate Titanate transducer into laminated composite (Carbon/Epoxy), cured in autoclave according to aircraft manufacturing requirements. The health state of the integrated transducer with three connecting methods is evaluated using X-ray scanning. Punctual stress is responsible for the crack of the transducer occurred during composite curing. The connecting method with aluminum sheet and silver joint is selected because it minimizes local stresses and keeps the transducer integrity. The cohesion between the integrated transducer and the host material is observed by optical microscopy, it shows the presence of void zones located in the PZT edges. A Laser Doppler Vibrometer scanning shows the ability of the integrated piezoelectric transducer to generate Lamb waves

Study and designed of an active infrared system for in-situ characterization of thermal resistance of building envelopes

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