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 سازه‌های ساندویچی: یک بررسی جدید

در سال‌های اخیر، مواد کامپوزیتی به دلیل خواص فیزیکی - مکانیکی برجسته خود در کاربردهای متعدد با تکنولوژی بالا و مهندسی محبوبیت کسب کرده‌اند. آن‌ها در ابتدا به عنوان تقویت / تقویت برای سازه‌های مختلف مورد استفاده قرار گرفتند، اما کاربرد آن‌ها به تازگی از سازه‌های با هدف کلی به سازه‌های باربر اولیه و ثانویه تغییر کرده‌است، که در آن شکست‌های ساختاری منجر به پیامدهای ایمنی فاجعه‌بار خواهد شد. این افزایش دامنه کاربرد باعث معرفی ساختارهای کامپوزیتی با ضخامت و پیچیدگی قابل‌توجه شده‌است. به این ترتیب، استفاده از تست و ارزیابی غیر مخرب (NDT)برای محلی‌سازی و شناسایی عیوب در این مواد در آغاز اولیه آن‌ها می‌تواند منابع را ذخیره کند، شکست برنامه‌ریزی نشده را حذف کند، و پنجره به موقع برای فعالیت‌های تعمیر - نگهداری فراهم کند. بنابراین، این مقاله پیشرفت‌های اخیر در NDT ترابایت E را که برای بازرسی قطعات ضخیم کامپوزیت و ساختارهای ساندویچی (کامپوزیتهای با ضخامت ۱۵ میلیمتر)به کار می‌رود، به طور انتقادی بررسی می‌کند و چشم اندازه‌ای تحقیقاتی ممکن برای رسیدگی به محدودیت‌های فن‌آوری‌های فعلی را تعیین می‌کند. خلاصه‌ای از عیوب / آسیبی که در ساختارهای کامپوزیتی رخ می‌دهد، توسط تکنیک‌های NDT اصلی مورد استفاده برای شناسایی این عیوب، ارائه شده‌است. از آنجا که بسیاری از تکنیک‌های NDT E در دسترس هستند، این کار دامنه خود را بر روی تکنیک‌هایی که بر شناسایی، تعیین محل و شناسایی عیوب در کامپوزیت های ضخیم و ساختارهای ساندویچی تمرکز دارند، محدود می‌کند.

ترجمه شده با