Promotie P.A. Viegas Ochoa de Carvalho: composieten

17 oktober 2019 10:00 - Locatie: Aula, TU Delft - Door: webredactie

Ultrasonic Health Monitoring of Thermoplastic Composite Aircraft Primary Structures. Promotor 1: Prof.dr.ir. R. Benedictus (LR); Promotor 2: Dr. R.M. Groves (LR).

Composieten worden toegepast in meer dan de helft van de primaire structuur van de modernste grote commerciële straalvliegtuigen. Hierdoor is er een reële behoefte ontstaan voor een nieuwe onderhoudsfilosofie. Een filosofie waarin de structurele conditie bijna real-time kan worden beoordeeld om te weten waar en wanneer reparaties moeten worden uitgevoerd. Dus het is cruciaal om structurele gezondheidsmonitoringssystemen (structural health monitoring, SHM) te ontwikkelen die in staat zijn om schade te diagnosticeren en een prognose te kunnen stellen van de resterende gebruiksduur.

Tegelijkertijd heeft de drang om productiekosten te verlagen geleid tot gestage ontwikkelingen in de thermoplastische composiet (TpC) technologie. In het bijzonder zijn er nieuwe mogelijkheden ontwikkeld voor geautomatiseerde assemblageprocessen door middel van lassen. Deze context biedt een unieke kans om onderzoek naar SHM te integreren in de vooruitgang van de TpC-technologie om bij te dragen aan een gecombineerde reductie van productie- en onderhoudskosten en daarmee ook aan de ontwikkeling van een echt kosteneffectief samengesteld composieten casco.

Gedurende de laatste drie decennia is erkend dat ultrasone geleide golven (ultrasonic guided waves, GW’s) een grote potentie hebben voor een gedetailleerde kwantitatieve diagnose van schade in composietstructuren. Er zijn echter nog steeds geen gecertificeerde, op GW gebaseerde, SHM(GW-SHM)-toepassingen voor civiele vliegtuigen. Dit komt door het beperkte inzicht in de interactie tussen meetvariabiliteitsfactoren die verband houden met reële operationele omgevingen, schadetypes, materialen en geometrische complexiteit. Daarom was het doel van het onderzoek gepresenteerd in dit proefschrift, om de overbrugging van die kennishiaten te versnellen en daarmee het verbeteren van de betrouwbaarheid van GW-SHM voor composieten vliegtuigen.

 

Het onderzoek in dit proefschrift heeft drie mogelijke paden voorgesteld voor het verbeteren van de betrouwbaarheid van GW-SHM-systemen voor composieten vliegtuigen. Ten eerste om methoden te ontwikkelen voor het vroegtijdig opsporen van fabricagefouten door de relatie tussen GW-voortbeweging en assemblageprocesparameters op structurele elementenschaal te onderzoeken. Ten tweede om de onzekerheid in de schadediagnostiek te verminderen door de systematisering van het GW-SHM-systeemontwerp te vergroten. Ten derde, om de robuustheid van schade diagnostische capaciteiten te vergroten door de effecten van reële operationele omgevingsvariabiliteitsfactoren op GW-voortbeweging op ware grootte schaal te bestuderen.

Meer informatie?

Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt u kijken in de TU Delft Repository, de digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft. Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende promotie in de Repository te vinden zijn.