Advances, limitations and prospects of nondestructive testing and evaluation of thick composites and sandwich structures: A state-of-the-art review

In recent years, composite materials have gained popularity in numerous high-tech and engineering applications, owing to their outstanding physico-mechanical properties. They were initially used as fairings/reinforcements for different structures, but their application has recently shifted from general-purpose structures to primary and secondary load-bearing structures, where structural failures would result in catastrophic safety repercussions. This increased scope of application has prompted the introduction of composite structures featuring significant thickness and complexity. As such, the application of nondestructive testing and evaluation (NDT&E) to localize and characterize flaws in these materials at their incipient initiations could save resources, eliminate unplanned breakdown, and provide a timely window for repair-maintenance activities. Therefore, this paper critically reviews the recent advances in NDT&E as applied to the inspection of thick composite parts and sandwich structures (composites with a thickness ≥15 mm) and determines possible research prospects to address the limitations of the current technologies. A brief overview of defects/damage occurring in composite structures is provided followed by the main NDT&E techniques used to detect these flaws. Since there are many NDT&E techniques available, this work limits its scope on techniques that focus on the detection, localization, and characterization of flaws in thick composites and sandwich structures.

پیشرفت‌ها، محدودیت‌ها و چشم اندازه‌ای آزمایش غیر مخرب و ارزیابی کامپوزیت های ضخیم و ساختارهای ساندویچی: بازبینی هنری

در سال‌های اخیر، مواد کامپوزیت با توجه به خواص فیزیکی - مکانیکی برجسته خود، در کاربردهای مهندسی و فن‌آوری پیشرفته، محبوبیت یافته‌اند. آن‌ها در ابتدا به عنوان فرکانس‌ها / تقویت‌کننده‌ها برای سازه‌های مختلف مورد استفاده قرار گرفتند، اما کاربرد آن‌ها به تازگی از سازه‌های با هدف کلی به سازه‌های با بار اولیه و ثانویه تغییر کرده‌است، که در آن شکست‌های ساختاری منجر به پیامدهای ایمنی فاجعه‌بار خواهد شد. این افزایش دامنه کاربرد منجر به معرفی ساختارهای کامپوزیت با ضخامت و پیچیدگی قابل‌توجه شده‌است. به این ترتیب، استفاده از آزمایش و ارزیابی غیرمخرب (NNF [ E ])برای محلی کردن و توصیف معایب این مواد در آغاز کار آن‌ها می‌تواند منابع را ذخیره کرده، خرابی برنامه‌ریزی نشده را از بین برده، و یک پنجره به موقع برای فعالیت‌های تعمیر و نگهداری فراهم نماید. بنابراین، این مقاله به طور انتقادی پیشرفت‌های اخیر در دی ان دی ای را که برای بازرسی قطعات ضخیم کامپوزیت و ساختارهای ساندویچی (کامپوزیت با ضخامت ۱۵ میلی متر)به کار رفته‌است، بررسی می‌کند و چشم‌انداز تحقیقاتی ممکن برای رفع محدودیت‌های فن‌آوری‌های فعلی را تعیین می‌کند. مروری کوتاه بر عیوب و صدمات وارده به سازه‌های کامپوزیتی با استفاده از روش‌های اصلی NNF [ E ] ارایه شده‌است. از آنجا که تکنیک‌های NNF بسیاری در دسترس هستند، این کار حوزه خود را بر روی تکنیک‌هایی محدود می‌کند که بر شناسایی، مکان‌یابی و شناسایی عیوب در کامپوزیت های ضخیم و ساختارهای ساندویچی تمرکز دارند.

ترجمه شده با