Die Entwässerungslöcher in den Tragflügelkonstruktionen sind zum gleichmäßigen Treibstofffluss während des Fluges notwendig. Es wird ein Flugzeugtyp untersucht, der über 700 derartige Bohrungen besitzt, die einzeln oder in Gruppen von 2 bis 3 Bohrungen angeordnet sind. Bei der hier gewählten Ultraschallprüfung ist zu beachten, dass die Ermüdungsrisse an den Bohrungen zur Oberfläche der Wandung hin wachsen und Ermüdungsrisse sich ausbilden, die am Boden entstehen und nach unten bei dem Flugzeugflügelpaneel wachsen. Aus Kostengründen soll die Prüfung von außen erfolgen können. Durch eine Automation soll der subjektive Prüfereinfluss auf das Ergebnis eliminiert werden. Die Auswertung wird nach einem Algorithmus vorgenommen. Danach ist die Anzahl der Bohrungen in der Prüffläche zu beachten, für jede Bohrung ist eine Referenz aufzunehmen, es sind schließlich die Ermüdungsrisse nach ihrer Lage oben und unten zu unterscheiden. Bei den Referenzaufnahmen handelt es sich um typische Ermüdungsrisse. Es ist zwischen der Reflexion am Bohrungsrand und der Kante zwischen Bohrung und Riss zu unterscheiden. Zur Auswertung dienen zwei separate neuronale Netze. Neben dem C-Bild wird auch das A-Bild ergänzend ausgewertet, insbesondere hinsichtlich der Laufzeit der jeweiligen Amplituden der reflektierten Transversalwellen und der Rayleigh-Kriechwellen entlang des Lochrands. Geprüft wird mit einem Tandem-Winkelprüfkopf, der bei einer Frequenz von 5 MHz betrieben wird. An Hand der POD-Kurven werden die Bedingungen für die Fehlernachweisbarkeit zu 90 % sowohl für die Boden- als auch für die Oberflächenrisse untersucht. Dazu dienen elektroerosiv eingebrachte Nuten. Sodann werden die Abtastbedingungen am realen Flugzeugteil bei unterschiedlichen Positionierungen der Prüfköpfe untersucht. Mit Hilfe des neuronalen Netzes konnten Risslängen von 0,52 mm für die Oberflächenrisse und zu 0,25 mm für die Bodenrisse mit der oben genannten Nachweissicherheit erkannt werden. (Tietz, H.-D.)
Case study for the implementation of an automated ultrasonic technique to detect fatigue cracks in aircraft weep holes
Fallstudie für die Anwendung einer automatisierten Ultraschallprüfung zur Ermittlung von Ermüdungsrissen an Entwässerungslöchern in Flugzeugen
Materials Evaluation ; 59 , 11 ; 1313-1319
2001
7 Seiten, 10 Bilder, 6 Tabellen, 3 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
Refined detection of cracks in weep holes using spatial signal variation
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