High resolution imaging of impacted CFRP composites with a fiber-optic laser-ultrasound scanner.
High resolution imaging of impacted CFRP composites with a fiber-optic laser-ultrasound scanner.
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DOI：
10.1016/j.pacs.2016.05.002
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发表时间：
2016-06
期刊：
影响因子：
7.9
通讯作者：
O'Donnell, Matthew
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pelivanov, Ivan;Ambrozinski, Lukasz;Khomenko, Anton;Koricho, Ermias G.;Cloud, Gary L.;Haq, Mahmoodul;O'Donnell, Matthew
关键词：
必须评估聚合物复合材料中由各种冲击引起的损伤，以预测部件的冲击后强度和剩余寿命，特别是当冲击发生在与人类安全相关的结构中时（例如，在飞机中）。X射线断层扫描是研究具有高分辨率的内部结构的常规标准。然而，当撞击区域不能从结构中取出时，它几乎没有用处。此外，X射线断层扫描昂贵且耗时。最近，我们已经证明，kHz速率的激光超声（LU）扫描仪是非常有效的定位大的缺陷和评估的材料结构。在这里，我们表明，在受冲击的碳纤维增强聚合物（CFRP）复合材料中由LU扫描仪产生的高质量的损伤图像与由X射线断层扫描产生的图像相似;但它们只能通过单面进入研究对象来获得。LU方法可以潜在地应用于现场的大型部件。
Damage induced in polymer composites by various impacts must be evaluated to predict a component’s post-impact strength and residual lifetime, especially when impacts occur in structures related to human safety (in aircraft, for example). X-ray tomography is the conventional standard to study an internal structure with high resolution. However, it is of little use when the impacted area cannot be extracted from a structure. In addition, X-ray tomography is expensive and time-consuming. Recently, we have demonstrated that a kHz-rate laser-ultrasound (LU) scanner is very efficient both for locating large defects and evaluating the material structure. Here, we show that high-quality images of damage produced by the LU scanner in impacted carbon-fiber reinforced polymer (CFRP) composites are similar to those produced by X-ray tomograms; but they can be obtained with only single-sided access to the object under study. Potentially, the LU method can be applied to large components in-situ.
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