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Delamination Detection via Reconstructed Frequency Response Function of Composite Structures

分层(地质) 频率响应 振动 复合数 结构工程 材料科学 固有频率 声学 加速度计 复合材料 工程类 计算机科学 物理 地质学 电气工程 俯冲 构造学 操作系统 古生物学
作者
Ahmed Al-Saadi,Yu Shi,Yu Jia
出处
期刊:Lecture notes in mechanical engineering 卷期号:: 837-843 被引量:5
标识
DOI:10.1007/978-981-13-8331-1_66
摘要

Online damage detection technologies could reduce the weight of structures by allowing the use of less conservative margins of safety. They are also associated with high economical benefits by implementing a condition-based maintenance system. This paper presented a damage detection and location technique based on the dynamic response of glass fibre composite laminate structures (frequency response function). Glass fibre composite laminate plates of $$200 \times 200 \times 2.64$$ mm, which had a predefined delamination, were excited using stationary random vibration waves of 500 Hz band-limited noise input at $$\approx {1.5}$$ g. The response of the structure was captured via Micro-ElectroMechanical System (MEMS) accelerometer to detect damage. The frequency response function requires data from damaged structures only, assuming that healthy structures are homogeneous and smooth. The frequency response of the composite structure was then reconstructed and fitted using the least-squares rational function method. Delamination as small as 20 mm was detected using global changes in the natural frequencies of the structure, the delamination was also located with greater degree of accuracy due to local changes of frequency response of the structure. It was concluded that environmental vibration waves (stationary random vibration waves) can be utilised to monitor damage and health of composite structures effectively.
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