Návrh sondy vířivých proudů a její aplikace pro zkoušení kompozitních leteckých konstrukcí

Abstract

Tato disertační práce se zabývá návrhem snímače vířivých proudů, který umožní nedestruktivní kontrolu leteckých kompozitních konstrukcí, zejména plastů vyztužených uhlíkovými vlákny (CFRP), v oblastech výroby a údržby letadel. Návrh snímače vycházel z analyticko-experimentálního přístupu, přičemž jeho elektrické a mechanické parametry byly optimalizovány k zajištění dobrého poměru užitečného signálu k šumu na šesti kompozitních vzorcích. Tyto vzorky obsahují umělé nespojitosti v podobě různých typů vad, simulující různé druhy poškození leteckých konstrukcí, zejména delaminace či změn tloušťky kompozitních materiálů. Byla realizována experimentální měření, sběr dat a jejich následné vyhodnocení. Výsledkem této práce je funkční snímač vířivých proudů, schopný spolehlivě odhalit poškození uhlíkových kompozitních konstrukcí do hloubky materiálu 3,9 mm.This thesis deals with design of an eddy current transducer which enables non-destructive inspection of composite aircraft structures primarily carbon fiber reinforced plastic (CFRP) in areas of manufacture and maintenance. The design of the transducer is based on analytical-experimental approach and its electrical and mechanical parameters were optimized to ensure a good signal to noise ratio at the six composite samples. These samples contain artificial discontinuities in the form of various types of defects. These defects are simulating the various types of damage created in the aircraft structure, especially delamination or thickness changes of composite materials. The experimental measurements, data collection and non-destructive evaluation were performed during the period. The result of this work is functional eddy current probe, which is reliably able to detect some damage of the carbon composite structures to the depth of 3,9 mm.