Elaborazione di curve POD multi-parametro per processi SHM basati sulle onde di Lamb

Aluminum and reinforced composites are becoming popular in industrial sector because they allow weight reduction, but still maintain high performance. To avoid catastrophic failures, structures are periodically checked by nondestructive test during planned outages. Maintenance and repair account for a considerable operating costs. The use of condition-based maintenance, coupled with continuous structural integrity monitoring, can significantly reduce the cost of programmed inspections. In recent years the use of Lamb waves techniques is becoming more and more interesting in the ultrasonic investigation because they are faster to use and cost-effective. The present work characterize the elastic-acoustic properties of aluminum and CFRP comparing experimental results with theoretical ones. It also study the interaction of Lamb waves with a notch in the plate. In particular the experimental tests and finite element simulations compete in defining the variability of the response compared to the size and orientation of the notch. It wil then be proposed a multi-parameter method for evaluating the reliability of the monitoring health system.

L’alluminio e i compositi rinforzati stanno prendendo sempre più piede nel settore industriale perché permettono di ridurre le masse, pur mantenendo prestazioni elevate. Volendo evitare cedimenti catastrofici, le strutture sono periodicamente ispezionate tramite controlli non distruttivi durante interruzioni di servizio pianificate. Manutenzione e riparazione incidono in maniera considerevole sui costi di esercizio. L’uso di manutenzione su condizione unita ad un sistema di monitoraggio di integrità strutturale in tempo reale, permette di ridurre significativamente i costi delle ispezioni programmate. Negli ultimi anni sta diventando sempre più interessante l’uso delle onde di Lamb nelle tecniche di investigazione ultrasonore perché risultano più veloci da utilizzare ed economicamente convenienti. Il presente lavoro di tesi si occupa di caratterizzare le proprietà elastoacustiche di alluminio e CFRP confrontando i risultati sperimentali con quelli teorici. Si studia anche l’interazione delle onde di Lamb con un difetto presente nelle lastra. In particolare le prove sperimentali e simulazioni agli elementi finiti concorrono nel definire la variabilità della risposta rispetto alla dimensione ed orientazione del difetto. Viene quindi proposta una metodologia multi-parametro per valutare l’affidabilità del sistema di monitoraggio.