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World File Search System无损评估
使用深度学习算法对激光超声波传播数据进行基于人工智能的螺栓松动诊断
摘要：深度学习 (DL) 算法在无损评估 (NDE) 中的应用正成为该领域最有吸引力的主题之一。作为对此类研究的贡献，本研究旨在研究 DL 算法在使用激光超声技术检测和评估螺栓接头松动度方面的应用。本研究基于关于螺栓头板真实接触面积与超声波穿过时损失的导波能量之间关系的假设进行。首先，分别使用 Q 开关 Nd：YAG 脉冲激光器和声发射传感器作为激励和感应超声信号。然后，使用超声波传播成像 (UWPI) 过程创建 3D 全场超声数据集，之后应用多种信号处理技术来生成处理后的数据。通过使用基于 VGG 类架构的回归模型的深度卷积神经网络 (DCNN)，计算估计误差以比较 DCNN 在不同处理数据集上的性能。还将所提出的方法与 K 最近邻、支持向量回归和深度人工神经网络进行了比较，以证明其稳健性。因此，发现所提出的方法显示出结合激光生成的超声波和 DL 算法的潜力。此外，信号处理技术已被证明对自动松动估计的 DL 性能具有重要影响。
使用频率调制连续波传感对风力涡轮机复合材料进行表征
摘要：风力涡轮机叶片 (WTB) 是由复合多层材料结构组成的关键子系统。WTB 检查是一个复杂且劳动密集型的过程，其失败会给资产所有者带来巨大的能源和经济损失。在本文中，我们提出了一种用于叶片复合材料的新型无损评估方法，该方法采用调频连续波 (FMCW) 雷达、机器人和机器学习 (ML) 分析。我们表明，使用 FMCW 光栅扫描数据，我们的 ML 算法（SVM、BP、决策树和朴素贝叶斯）可以区分不同类型的复合材料，准确率超过 97.5%。SVM 算法的性能最佳，准确率为 94.3%。此外，所提出的方法还可以获得检测表面缺陷的可靠结果：层间孔隙率，总体准确率为 80%。特别是，SVM 分类器的最高准确率达到 92.5% 至 98.9%。我们还展示了检测复合材料 WT 结构中 1 毫米差异的气孔的能力，使用 SVM 的准确率为 94.1%，使用 Naïve Bayes 的准确率为 84.5%。最后，我们创建了物理复合材料样品的数字孪生，以支持 FMCW 数据相对于复合材料样品特性的集成和定性分析。所提出的方法探索了一种用于复合材料非接触表面和地下的新型传感方式，并为开发替代的、更具成本效益的检测方法提供了见解
2023 年概况介绍 - 康涅狄格大学 | 工程学院
清洁能源工程中心 (C2E2) 材料处理数据中心 (CMPD) 3D 材料异质增材打印科学中心 (SHAP3D) 柯林斯航空系统先进材料中心 康涅狄格州先进计算中心 (C3) 康卡斯特安全创新卓越中心 硬件和嵌入式系统安全与信任中心 (CHEST) Synchrony Financial 网络安全卓越中心 VoTeR：投票技术研究中心 康涅狄格州应用分离技术中心 (CCAST) 康涅狄格州交通研究所 (CTI) 康涅狄格州先进路面实验室 (CAP Lab) 康涅狄格州培训和技术援助中心 康涅狄格州交通安全研究中心 (CTSRC) 企业解决方案中心 康涅狄格州制造业模拟中心 (CMSC) 安静角落创新集群 (QCIC) 概念验证中心 (POCC) 康涅狄格州制造业资源中心 (CMRC) Eversource 能源中心 (EEC) IN-situ/Operando 电子显微镜 (InToEM) 国家海底航行器技术研究所 (NIUVT)普惠增材制造创新中心 普惠先进系统工程研究所 代达罗斯空军研究实验室 先进制造研究 (AFRL-RAM) 逆向工程制造检测与无损评估 (REFINE) 康涅狄格大学 赛默飞世尔科技先进显微镜和材料分析中心 (CAMMA)
NASA 材料、结构、机械系统和制造技术领域路线图 -TA12
前言 执行摘要 TA12-1 1. 概述 TA12-5 1.1. 技术方法 TA12-5 1.2. 优势 TA12-5 1.3. 适用性/可追溯性（NASA 战略目标） TA12-6 1.4. 技术挑战 TA12-6 2. 项目组合讨论 TA12-6 2.1. 材料 TA12-7 2.1.1. 轻质结构。 TA12-7 2.1.2. 计算设计材料。 TA12-8 2.1.3. 柔性材料系统。 TA12-9 2.1.4. 环境。 TA12-10 2.1.5. 特殊材料。 TA12-10 2.2. 结构 TA12-11 2.2.1. 轻质概念。 TA12-11 2.2.2. 设计和认证方法。 TA12-12 2.2.3. 可靠性和维持。TA12-14 2.2.4. 测试工具和方法。TA12-14 2.2.5. 创新、多功能概念。TA12-16 2.3. 机械系统 TA12-16 2.3.1. 可部署、对接和接口。TA12-16 2.3.2. 机制寿命延长系统。TA12-17 2.3.3. 机电、TA12-18 2.3.4. 设计和分析工具和方法 TA12-19 2.3.5. 可靠性/寿命评估/健康监测 TA12-19 2.3.6. 认证方法 TA12-21 2.4. 制造 TA12-21 2.4.1. 制造流程。TA12-21 2.4.2.智能集成制造和信息物理系统。TA12-22 2.4.3. 电子和光学制造工艺。TA12-24 2.4.4. 可持续制造。TA12-24 2.5. 交叉 TA12-25 2.5.1. 无损评估 (NDE) 和传感器。TA12-25 2.5.2. 基于模型的认证和维持方法。TA12-26 2.5.3. 负载和环境。TA12-27 3. 与其他技术的相互依赖性
欧洲结构健康监测研讨会
Rizzo 博士于 1998 年获得意大利巴勒莫大学航空工程学硕士学位（相当于硕士）。在意大利陆军工程兵团服役后，Rizzo 博士移居美国，在加州大学圣地亚哥分校获得结构工程硕士（2002 年）和博士学位（2004 年）。2006 年 9 月，他成为匹兹堡大学 CEE 系的助理教授。他于 2012 年晋升为终身副教授，并于 2018 年晋升为正教授。Rizzo 博士的研究兴趣是使用超声波、声发射、孤立波、热成像和机电阻抗等方法进行无损评估和结构健康监测 (SHM)。他的研究得到了宾夕法尼亚州交通部、国家科学基金会、联邦铁路管理局、美国国家科学院和美国无损检测学会 (ASNT) 的支持。Rizzo 博士曾获得 ASNT 颁发的 2002 年奖学金、2007 年教师资助奖、2009 年、2015 年和 2019 年奖学金研究奖以及 2013 年和 2017 年杰出论文奖。Rizzo 博士是全球第一位同时获得阿肯巴赫奖章（2012 年）和 SHM 年度人物奖（2015 年）的人。他还获得了 2016 年匹兹堡大学校长杰出研究青年学者奖。迄今为止，他发表了 115 篇参考论文、5 本会议论文集、8 个书籍章节、200 多篇会议论文集和报告以及 2 项专利。
过程补偿共振测试 (PCRT) 反演...
摘要。数字孪生范式基于这样的理念：通过创建真实组件的忠实虚拟对应物，可以更好地预测和监控组件的使用寿命和性能，从而提高最终产品的安全性和成本。此类模型需要准确输入零件的初始材料状态以及整个使用寿命中的使用中载荷和损坏状态。零件的共振频率与零件的材料状态和损坏状态相关。类似地，共振频率的变化与使用中载荷和损坏导致的零件材料状态的变化相关。过程补偿共振测试 (PCRT) 利用这些物理关系，使用测量的组件共振频率执行无损评估 (NDE) 和材料特性分析。先前的研究已经建立了模拟材料性能变化、晶体取向和损伤状态对共振影响的技术，以及量化从模型输入到输出的不确定性传播。本研究考察了使用 PCRT 模型反演来获取材料特性和校准真实组件的数字孪生。首先使用尺寸和质量测量为单晶镍基高温合金样品群创建数字孪生实例。然后，在从物理对应物收集共振光谱后，采用模型反演技术来估计每个部件的弹性性能和晶体取向。然后用模型反演输出校准数字孪生。随后通过将反演结果与统计上显著的物理样本群的共振和 x 射线衍射测量进行比较来验证这些数字孪生。结果突出了特定部件材料特性对数字孪生性能的价值，以及 PCRT 评估和提高数字孪生保真度的能力。
智能材料
D. Michelle Addington，哈佛大学，马萨诸塞州剑桥，建筑学；Yasuyuki Agari，大阪市立技术研究所，日本大阪城东区，聚合物共混物，功能分级 U.O。 Akpan，Martec Limited，加拿大新斯科舍省哈利法克斯，船舶结构的振动控制 Samuel M. Allen，麻省理工学院，马萨诸塞州剑桥，形状记忆合金，磁激活铁磁形状记忆材料 J.M. Bell，昆士兰科技大学，昆士兰州布里斯班，Windows Yves Bellouard，瑞士洛桑联邦理工学院机器人系统研究所，微型机器人，基于形状记忆合金的微型设备 Davide Bernardini，罗马大学“La Sapienza”，意大利罗马，形状记忆材料，建模 A. Berry，GAUS，加拿大魁北克省舍布鲁克谢尔布鲁克大学，船舶结构的振动控制 O. Besslin，GAUS，加拿大魁北克省舍布鲁克谢尔布鲁克大学，船舶结构的振动控制船舶结构 Mahesh C. Bhardwaj，Second Wave Systems，宾夕法尼亚州博尔斯堡，无损评估 Vivek Bharti，宾夕法尼亚州立大学，宾夕法尼亚州立大学公园，聚偏氟乙烯 (PVDF) 及其共聚物 Rafael Bravo，苏利亚大学，委内瑞拉马拉开波，带有压电执行器和传感器的桁架结构 Christopher S. Brazel，阿拉巴马大学，阿拉巴马州塔斯卡卢萨，生物医学传感 W.A. Bullough，谢菲尔德大学，英国谢菲尔德，流体机械 J. David Carlson，Lord Corporation，北卡罗来纳州卡里，马萨诸塞州
航空航天工业中的聚合物复合材料
聚合物复合材料由于其出色的强度和耐用性（相对于重量而言）而越来越多地用于航空航天应用。本书的修订版总结了航空航天结构复合材料部件的设计、制造和性能方面的最新研究和发展。它详细讨论了传统和先进聚合物复合材料的设计、建模和分析，深入了解了机械性能和长期性能，例如强度、刚度、冲击、抗爆和疲劳。本书还包含有关飞机特定主题的附加章节，例如雷击保护、损伤容限和适航性。第一部分包括关于 2D 和 3D 编织复合材料的建模、结构和行为的章节；用于复合材料和部件的制造工艺；层压板的屈曲和抗压强度；以及复合材料的制造缺陷。第二部分讨论了复合材料在航空航天结构设计中的性能，包括以下章节：结构元件刚度和强度建模；单轴和多轴载荷下的疲劳；断裂力学；冲击强度；耐撞性；螺栓接头设计和失效分析；航空航天复合材料对温度和湿度的响应；爆炸响应；修复；损伤的无损评估；结构健康监测 (SHM)；适航性；以及认证。人们普遍认为，设计耐损伤结构的当前做法是利用复合材料的异质性，并配置材料，使其能够承受某些类型的损伤并自然阻止其传播。然而，这是一种被动方法，因此它有其自身的局限性。另一方面，复合材料的 SHM 技术的发展是一项新兴技术，它似乎可以通过确保早期检测和监测损坏来提供提高可靠性和安全性的方法。预测能力也正在出现，这些能力能够估计具有已知损坏状态的复合结构的残余刚度和强度。如果我们首先开发并协同结合新功能，以实现在役损伤检测和表征、健康监测和结构预测，那么设计抗损伤和耐损伤复合结构的新策略可能会成为可能。贯穿这些的线索确保飞机系统的结构可靠性将大大增强对其安全性的信心，降低过早出现故障的概率，并降低运行和维护成本。
复合材料：疲劳与断裂，第七卷
第七届复合材料疲劳与断裂研讨会于 1997 年 5 月 7—8 日在密苏里州圣路易斯举行。此次研讨会由 ASTM 复合材料委员会 D-30 和 ASTM 疲劳与断裂委员会 E-8 主办。研讨会的主要目的是为复合材料疲劳与断裂新进展提供一个展示和讨论的平台。特别要求提交描述复合材料技术以下领域实验和分析研究的论文：失效机理、无损评估、环境影响、预测方法、测试方法开发和影响。五个分会场共计展示 21 篇论文。会议由 NASA 兰利研究中心的 AT Nettles 和 MK Cvitkovich、Alient Tech Systems 的 D. Cohen、美国陆军导弹司令部的 JE Patterson、阿拉巴马大学亨茨维尔分校的 MD Lansing、南伊利诺伊大学卡本代尔分校的 T. Chu 和 MERL 的 RH Martin 主持。在研讨会期间，TK O'Brien 被授予 Wayne Stinchcomb 纪念奖。根据研讨会期间的演讲评估结果，MK Cvitkovich 被授予研讨会最佳论文演讲奖。复合材料用于许多商业、军事和航空航天结构。这些应用大多涉及循环载荷、异物冲击或热机械载荷。优化这些结构的设计需要全面表征复合材料对各种载荷情景的响应。经济有效的表征涉及分离特定感兴趣现象的测试方法和可以将测试方法结果与实际结构行为相关联的模型的组合。本卷中的论文讨论了复合材料疲劳和断裂行为的许多重要方面。本卷中的论文分为疲劳和断裂、环境考虑、影响和展望部分。这些论文包括关于聚合物、金属和陶瓷基复合材料的论文。疲劳和断裂部分包含与微观结构效应、损伤、预测工具和测试方法开发有关的论文。环境考虑部分重点关注温度和其他环境因素对复合结构长期耐久性的影响。冲击部分论文讨论了冲击响应、损伤形成以及使用 NDE 技术作为预测工具。最后，展望部分提供了复合材料的艺术视角。
复合材料：疲劳与断裂，第七卷
第七届复合材料疲劳与断裂研讨会于 1997 年 5 月 7-8 日在密苏里州圣路易斯举行。会议由 ASTM 复合材料委员会 D-30 和 ASTM 疲劳与断裂委员会 E-8 赞助。研讨会的主要目的是提供一个论坛，介绍和讨论复合材料疲劳和断裂的最新发展。特别要求提交描述复合材料技术以下领域的实验和分析研究的论文：失效机制、无损评估、环境影响、预测方法、测试方法开发和影响。五个会议共提交了 21 篇论文。会议由美国宇航局兰利研究中心的 A. T. Nettles 和 M. K. Cvitkovich、Alient Tech Systems 的 D. Cohen、美国陆军导弹司令部的 J. E. Patterson、阿拉巴马大学亨茨维尔分校的 M. D. Lansing、南伊利诺伊大学卡本代尔分校的 T. Chu 和 MERL 的 R. H. Martin 主持。在研讨会期间，T. K. O'Brien 被授予 Wayne Stinchcomb 纪念奖。根据研讨会期间的演讲评估结果，M. K. Cvitkovich 被授予研讨会最佳论文演讲奖。复合材料用于许多商业、军事和航空航天结构。这些应用大多涉及循环载荷、异物冲击或热机械载荷。优化这些结构的设计需要全面表征复合材料对各种负载场景的响应。具有成本效益的表征涉及分离特定感兴趣现象的测试方法和可以将测试方法结果与实际结构行为相关联的模型的组合。本卷中包含的论文涉及复合材料疲劳和断裂行为的许多重要方面。本卷中包含的论文分为疲劳和断裂、环境考虑、影响和展望部分。这些论文包括有关聚合物、金属和陶瓷基复合材料的论文。疲劳和断裂部分包括与微观结构效应、损伤、预测工具和测试方法开发有关的论文。环境考虑部分重点关注温度和其他环境因素对复合结构长期耐久性的影响。最后，“透视”部分提供了复合材料的艺术视角。在“影响”部分，论文讨论了影响响应、损伤形成以及使用 NDE 技术作为预测工具。