TY - JOUR A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Röllig, Mathias A1 - Gower, M. A1 - Lodeiro, M. A1 - Baker, G. A1 - Monte, C. A1 - Adibekyan, A. A1 - Gutschwager, B. A1 - Knazowicka, L. A1 - Blahut, A. T1 - Evaluation of different techniques of active thermography for quantification of artificial defects in fiber-reinforced composites using thermal and phase contrast data analysis N2 - For assuring the safety and reliability of components and constructions in energy applications made of fiber-reinforced polymers (e.g., blades of wind turbines and tidal power plants, engine chassis, flexible oil and gas pipelines) innovative non-destructive testing methods are required. Within the European Project VITCEA complementary methods (shearography, microwave, ultrasonics and thermography) have been further developed and validated. Together with partners from the industry, test specimens have been constructed and selected on-site containing different artificial and natural defect artefacts. As base materials, carbon and glass fibers in different orientations and layering embedded in different matrix materials (epoxy, polyamide) have been considered. In this contribution, the validation of flash and lock-in thermography to these testing problems is presented. Data analysis is based on thermal contrasts and phase evaluation techniques. Experimental data are compared to analytical and numerical models. Among others, the influence of two different types of artificial defects (flat bottom holes and delaminations) with varying diameters and depths and of two different materials (CFRP and GFRP) with unidirectional and quasi-isotropic fiber alignment is discussed. KW - Active thermography KW - CFRP KW - GFRP KW - Delaminations KW - Flash excitation KW - Lock-in excitation PY - 2018 U6 - https://doi.org/10.1007/s10765-018-2378-z SN - 0195-928X SN - 1572-9567 VL - 39 IS - 5 SP - Article 61, 1 EP - 37 PB - Springer AN - OPUS4-44687 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Röllig, Mathias A1 - Unnikrishnakurup, Sreedhar A1 - Monte, C. A1 - Adibekyan, A. A1 - Gutschwager, B. A1 - Knazowicka, L. A1 - Blahut, A. A1 - Gower, M. A1 - Lodeiro, M. A1 - Baker, G. A1 - Aktas, A. T1 - Einfluss thermischer und optischer Materialeigenschaften auf die Charakterisierung von Fehlstellen in Faserverbundwerkstoffen mit aktiven Thermografieverfahren T1 - Influence of thermal and optical material properties on the characterization of defects in fiber reinforced composites with active thermography methods N2 - In diesem Beitrag werden zerstörungsfreie Untersuchungen mittels aktiver Thermografie an Probekörpern aus CFK und GFK mit unterschiedlichen künstlichen Fehlstellen vorgestellt. Dabei wird die zeitliche und örtliche Temperaturverteilung nach der Erwärmung mit Blitzlampen oder mit einem Infrarot-Strahler mit einer Infrarot-Kamera erfasst. Zur späteren Rekonstruktion der Messdaten wurde ein numerisches Modell entwickelt. Dazu war die Bestimmung der thermophysikalischen und optischen Materialeigenschaften erforderlich, was in diesem Beitrag ebenfalls beschrieben wird. Die Ergebnisse der numerischen Modellierung werden mit den experimentellen Untersuchungen der aktiven Thermografie verglichen. Weiterhin werden die experimentellen Untersuchungen hinsichtlich der beiden Materialsysteme CFK und GFK und unter Berücksichtigung der Teiltransparenz des GFK-Materials sowie der unterschiedlichen Anregungsquellen bewertet. N2 - This paper presents results of the non-destructive evaluation of CFRP and GFRP test specimens with various artificial defects using active thermography. After heating the specimens with flash lamps or with an infrared radiator, the temporal and spatial resolved temperature distribution is recorded with an infrared camera. For the reconstruction of the experimental data, a numerical model was developed. For the numerical simulations, the thermal and optical material parameters had to be determined, which is described in this contribution as well. The results of numerical modelling are compared to experimental data of active thermography. Additionally, the experimental results are assessed related to the two materials CFRP and GFRP by considering the partial transmissivity of the GFRP material, and to the different excitation sources. T2 - Temperatur 2017 CY - Berlin, Germany DA - 17.05.2017 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Aktive Thermografie KW - Faserverbundwerkstoffe (CFK, GFK) KW - Numerische Simulation PY - 2017 U6 - https://doi.org/10.1515/teme-2017-0078 SN - 0171-8096 SN - 2196-7113 VL - 85 IS - 1 SP - 13 EP - 27 PB - DE GRUYTER CY - Oldenburg AN - OPUS4-42395 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Röllig, Mathias A1 - Unnikrishnakurup, Sreedhar A1 - Monte, C. A1 - Adibekyan, A. A1 - Gutschwager, B. A1 - Knazowicka, L. A1 - Blahut, A. A1 - Gower, M. A1 - Lodeiro, M. A1 - Baker, G. A1 - Aktas, A. T1 - Einfluss thermischer und optischer Materialeigenschaften auf die Charakterisierung von Fehlstellen in Faserverbundwerkstoffen mit aktiven Thermografieverfahren N2 - In diesem Beitrag werden zerstörungsfreie Untersuchungen mittels aktiver Thermografie an Probekörpern aus CFK und GFK mit unterschiedlichen künstlichen Fehlstellen vorgestellt. Dabei wird die zeitliche und örtliche Temperaturverteilung nach Erwärmung mit Blitzlampen oder mit einem Infrarot-Strahler mit einer Infrarot-Kamera erfasst. Zur Rekonstruktion der Messdaten wurde ein numerisches Modell entwickelt. Dazu war die Bestimmung der thermischen und optischen Materialeigenschaften erforderlich. N2 - This paper presents results of the non-destructive evaluation of CFRP and GFRP test specimens with various artificial defects using active thermography. After heating the samples with flash lamps or with an infrared radiator, the temporal and spatial resolved temperature distribution is recorded with an infrared camera. For the reconstruction of the experimental data, a numerical model was developed. For the numerical simulations, the thermal and optical material parameters had to be determined. T2 - Temperatur 2017 CY - Berlin, Germany DA - 17.05.2017 KW - CFK KW - GFK KW - aktive Thermografie KW - numerische Simulation KW - Emissivität PY - 2017 SN - 978-3-944659-04-6 SP - 15 EP - 20 AN - OPUS4-41088 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -