Аппаратно-программный комплекс для активного теплового контроля сотовых конструкций из полимерных композиционных материалов / Hardware and Software for Active Thermal Imaging of Honeycomb Structures Made of Polymer Composite Materials

Мачихин А.С. / Machikhin, A.S.
Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук; Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт» / Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS; National Research University “Moscow Power Engineering Institute”
Русаков Д.Ю. / Rusakov, D.Yu.
АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина» / JSC Obninsk research and production enterprise “Technologiya”
Выпуск в базе РИНЦ
Мачихин А.С., Русаков Д.Ю. Аппаратно-программный комплекс для активного теплового контроля сотовых конструкций из полимерных композиционных материалов // Физические основы приборостроения. 2022. Т. 11. № 3(45). С. 50–55. DOI: 10.25210/jfop-2203-050055

Machikhin, A.S., Rusakov, D.Yu. Hardware and Software for Active Thermal Imaging of Honeycomb Structures Made of Polymer Composite Materials // Physical Bases of Instrumentation. 2022. Vol. 11. No. 3(45). P. 50–55. DOI: 10.25210/jfop-2203-050055

Аннотация: Рассмотрена задача неразрушающего контроля сотовых конструкций из полимерных композиционных материалов активным тепловым методом. Описан автоматизированный стенд, созданный для ее решения. Разработано программное обеспечение для цифровой обработки инфракрасных изображений и обнаружения дефектов типа расслоение и непроклей. Подтверждена эффективность разработанных аппаратно-программных средств. Приведены результаты их апробации на тестовых объектах и реальных деталях ракетно-космической техники.

Abstract: We address the problem of non-destructive testing of honeycomb structures made of polymer composite materials. We dveloped an automatic stand designed for active thermal testing and developed software for processing digital images and detecting defects such as delamination and disbound. Multiple experiments on the test samples and real parts confirmed the efficiency of the developed hardware and software.

Ключевые слова: сотовые конструкции, тепловой контроль, неразрушающий контроль, активный тепловой метод, термография, цифровая обработка изображений, Composite materials, honeycomb structures, thermal imaging, non-destructive testing, thermography, сотовые конструкции

Литература / References
  1. Przemysław, D., Pastuszak, A., and Muc, A. Application of Composite Materials in Modern Constructions // Key Engineering Materials. 2013. Vol. 542. P. 119-129. DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.542.119
  2. Васильев В.В., Протасов В.Д., Болотин В.В. и др.; под общ. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Таранопольского. Композиционные материалы: справочник. М.: Машиностроение, 1990. 512 с.
  3. Rupani, S. V., Acharya, G., and Jani, S. S. Design, Modelling and Manufacturing Aspects of Honeycomb Sandwich Structures: a Review // International Journal of Scientific Development and Research. 2017.
  4. Михайлин Ю.А. Специальные полимерные композиционные материалы. СПБ.: Научные основы технологии, 2009. 526 с.
  5. Lianxiang Yang, Xin Xie, Nan Xu, and Xu Chen. Fast Non-Destructive Testing Under Dynamic Loading // Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers. 2013. Vol. 7. DOI: 10.1117/2.1201310.005180
  6. Liu Yingtao, Guo Guangping, and Wen Lei. Infrared Thermographic Nondestructive Testing of Resin Accumulation Between Panel and Honeycomb Core // Smart Materials, Structures & NDT in Aerospace. 2011.
  7. Будадин О. Н., Потапов А. И., Колганов В. И. Троицкий-Марков Т.Е. Тепловой неразрушающий контроль изделий. М.: Наука, 2002. 473 с.
  8. Вавилов В.П. Инфракрасная термография и тепловой контроль. М.: Спектр, 2009. 544 с.
  9. Русаков Д. Ю., Скоморохов А. О. Способ анализа результатов активного теплового контроля изделий из полимерных композиционных материалов. // Патент RU 2649247. Выдан 27.03.2017.
  10. Rusakov, D., Skomorohov, A. Automation of Analysis of Thermographic Images in Diagnostics of Honeycomb Core Structure States // Knowledge E Life Sciences. 2017. P. 350-356.
  11. Хуанг Т. С. Быстрые алгоритмы в цифровой обработке изображений: Преобразования и медианные фильтры. М.: Радио и связь, 1984.
  12. Fernandes, R., Sylvain, G. Leblanc Parametric (Modified Least Squares) and Non-Parametric (Theil-Sen) Linear Regressions for Predicting Biophysical Parameters in the Presence of Measurement Errors // Remote Sensing of Environment. 2005. Vol. 95. Iss. 3. P. 303-316. DOI: 10.1016/j.Rse.2005.01.005
  13. Siegel, A.F. Robust Regression Using Repeated Medians // Biometrika. 1982. Vol. 69. Iss. 1. P. 242-244. DOI: 10.1093/Biomet/69.1.242
  14. Sang Yoon Park, Won Choi. 3 Production Control Effect on Composite Material Quality and Stability for Aerospace Usage // Advanced Composite Materials: Properties and Applications. 2017. P. 112-194. DOI: 10.1515/9783110574432-003
  15. Rusakov, D., Chernushin, V. Theoretical and Practical Justification of High-Precision of Defects in Multilayer Polymer Honeycomb Structures by the Honeycomb Filler Height Reduction Method // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 1636. Iss. 1. P. 012019. DOI: 10.1088/1742-6596/1636/1/012019