A Holistic Approach to Structural Health Monitoring of Composite Aerospace Structures using Lamb Waves: From Manufacturing to Service
Notice bibliographique
Résumé
The successful application of a structural health monitoring (SHM) system for composite aerospace structures requires a holistic approach encompassing the full life cycle of the structure. Important capabilities of an SHM system include: 1) recognition, 2) identification, 3) severity, and 4) location of a defect. This was achieved, first, by designing a novel manufacturing method to co-cure piezoelectric sensors to the surface of carbon fibre reinforced polymer (CFRP) panels, allowing for in-situ cure monitoring, manufacturing inspection, and in-service monitoring. Second, numerical and experimental techniques used Lamb wave propagation to recognize and identify multiple types of manufacturing defects and determine the severity of a delamination defect. A comparison of co-cured and bonded piezoelectric sensors showed similar waveform shape, Lamb wave propagation velocity, and signal amplitude for the anti-symmetric Lamb wave mode. Performing a time-frequency domain analysis using the continuous wavelet transform demonstrated the ability to recognize and identify delamination, porosity, and foreign object defects. To determine the severity of a delamination defect, five input signals were compared and it was determined the Mexican hat excitation provided the best average main lobe width resolution and signal-to-noise ratio over a range of frequencies, particularly at lower frequencies. Finally, a multiple level discrete wavelet transform decomposition was able to provide signal compression, up to 450 times, while still maintaining the important signal features to determine the severity of a delamination defect. This allowed both the length ratio and depth sequence of multiple delamination defects to be correctly identified. The practical approach of this research to focus on the manufacturing process and manufacturing defects provided an important step towards a holistic SHM system for CFRP structures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».