Simulace šíření ultrazvukových vln v celokompozitních tenkostěnných konstrukcích

Abstract

V této diplomové práci jsou popsané SHM metody používané v letectví a dále jsou udělány MKP simulace šíření ultrazvoukových vln v celokompozitním tenkostěnném materiálu používaném u leteckých konstrukcí. Pro simulaci byla zvolena SHM metoda nazývaná pitch-catch. Simulace byla provedena na dvou různých kompozitových materiálech a každý z nich byl testován třemí různými konfiguracemi s trhlinou a jednou konfigurací bez trhliny. Jako prepocessor byl použit MSC.Patran a jako post processory byli použity MSC.Nastran a MSC.Dytran, jejichž výsledky byli na závěr porovnány. Simulace prokázali, že rychlost šíření a amplituda vln šířících se v simulovaném panelu je trhlinami ovlivněna. Při konfiguracích s trhlinami rychlost šíření i amplituda vln byli menší, než v případě bez trhliny. Jako vhodnější post processor při MKP simulacích se ukázal MSC.Nastran, jehož výsledky byli přesnější a zárověň bylo i snažší správně odečítat hodnoty dat z grafů pro podrobnější pozorování šíření vln.In the present thesis, SHM methods used in aviation are described, and series of FEM simulations of UGW propagation in the thin-walled composite aircraft structure have been performed. For the simulation, pitch-catch SHM method is used. Experimental simulations are performed on two panels from a different material, and each of those two materials is tested with three configurations of crack and one configuration without a crack. For the simulation preprocessor MSC.Patran and two post processors MSC.Nastran and MSC.Dytran are used for comparison of results. Simulations showed that cracks in the panel are affecting velocity and amplitude of waves. In configurations with crack, velocity and amplitude are lower than in the case without a crack. In FEM simulations, post processor MSC.Nastran showed more accurate and easier data for reading for further study of UGW propagation.