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Non-destructive testing of challenging aerospace structures

Jacob, Geo und Tuppatsch, Jens-Peter und Schmidt, Daniel und Pototzky, Alexander und Rodeck, Rebecca und Raddatz, Florian und Wende, Gerko (2024) Non-destructive testing of challenging aerospace structures. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2024. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2024, Hamburg, 2024-09-30 - 2024-10-02, Hamburg. doi: 10.25967/630245.

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Offizielle URL: https://publikationen.dglr.de/?tx_dglrpublications_pi1%5bdocument_id%5d=630245

Kurzfassung

High-performance multi-functional structures such as composites with integrated sensors for structural health monitoring (SHM) or with integrated electrical conductor tracks are a promising technology for lightweight aerospace design. The reliability and performance of these challenging aerospace structures are ensured by suitable inspection and maintenance. However, the inspection of such structures via conventional non-destructive testing (NDT) methods encounters challenges for the accurate damage detection, localization and characterization. In case of structural damages, using multiple NDT methods can ensure efficient damage assessment. Key challenges to be solved are the proper selection of complementary and applicable NDT methods, the information content about the structure which can be obtained by a single method, and the combined achievable information quality. In this research, carbon fiber reinforced polymer (CFRP) with bonded conductor tracks and artificially created defects and twelve composite samples with bonded piezoelectric transducers (PZT) are considered. The composite samples with bonded PZT are impacted with different impact energy levels to create a variety of typical defects. The electro-mechanical impedance spectroscopy is used to study the adhesion of the PZT to the composite samples before and after impacts. The composite samples are inspected using ultrasonic testing and thermography testing before and after impacts. The specific focus is on the assessment of the performance of each NDT method for damage detection in the presence of integrated functional elements. Both NDT methods are suitable for the inspection and show good performance for damage assessment. The presence of the functional elements, however, affects the quality of the damage assessment. The sensitivity of the NDT methods for a precise identification of size and depth of defects is reduced. Ultrasonic testing provides a better spatial resolution in detecting the subsurface defects as well as the size and depth of defects. Thermography is effective in detecting defects closer to the surface, but provides less detailed information about the depth of the defects compared to the ultrasonic testing. This suggests that the combination of information using suitable data formats is relevant in order to make informed decisions about a structure. DICONDE is discussed as a potential standard data format for the exchange and fusion of NDT data from various methods.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/207238/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Non-destructive testing of challenging aerospace structures
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Jacob, Geogeo.jacob (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6862-6534NICHT SPEZIFIZIERT
Tuppatsch, Jens-PeterJens.Tuppatsch (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmidt, DanielDaniel.Schmidt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0004-5722-2891NICHT SPEZIFIZIERT
Pototzky, AlexanderAlexander.Pototzky (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rodeck, RebeccaRebecca.Rodeck (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0008-3572-8890NICHT SPEZIFIZIERT
Raddatz, FlorianFlorian.Raddatz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0660-7650NICHT SPEZIFIZIERT
Wende, Gerkogerko.wende (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2368-2369NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:30 September 2024
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.25967/630245
Verlag:Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2024
Name der Reihe:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2024, Hamburg
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Non-destructive testing (NDT); structural health monitoring (SHM); ultrasonic testing; composite structures; defect detection; inspection; thermography
Veranstaltungstitel:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2024, Hamburg
Veranstaltungsort:Hamburg
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:30 September 2024
Veranstaltungsende:2 Oktober 2024
Veranstalter :Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Komponenten und Systeme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L CS - Komponenten und Systeme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Wartung und Kabine, L - Digitale Technologien
Standort: Hamburg
Institute & Einrichtungen:Institut für Instandhaltung und Modifikation
Institut für Instandhaltung und Modifikation > Prozessoptimierung und Digitalisierung
Institut für Systemleichtbau > Leichtbauinnovation
Institut für Systemleichtbau > Funktionsleichtbau
Hinterlegt von: Jacob, Geo
Hinterlegt am:14 Okt 2024 12:19
Letzte Änderung:18 Nov 2024 08:02

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