Development and determination of properties of damage visual indication system for polymer composite structures

Abstract

Tiek piedāvāts jauns koncepts tehniskā stāvokļa monitoringam (TSM) kompozītmateriāla elementiem. Koncepta realizācijai tika izstrādāta Bojājumu Vizuālās Indikācijas Sistēma (BVIS). Tā sastāv no auduma pamatnes, kas piesūcināta ar krāsvielu un krāsu aktivatoru mikrokapsulās. No pieliktās ārējas slodzes mikrokapsulas saplīst un saturs nonāk kontaktā, ķīmiskās reakcijas rezultātā notiek krāsu izmaiņa un slodzes vieta var tikt vizuāli identificēta. BVIS bija notestēts dažādiem pielietojumiem un tās izturība tika apstiprināta. Piedāvātais koncepts ļaus samazināt kompozītmateriālu tehniskā stāvokļa pārbaudes laiku, vienkāršos virsmu pārbaudi bez aparatūras. Šādi tiks paaugstināta ekspluatēšanas drošība un vienkāršots polimēru kompozītu TSM process. Bojājuma vizuālā indikācija, polimēra kompozīts, tehniskā stāvokļa monitorings, mikrokapsulas.

The new concept of structural health monitoring (SHM) of composite parts is presented. It is realized by the Damage Visual Indication System (DVIS). The system visually indicates the place where the applied load has overcome the safety threshold. The DVIS includes microcapsules with dye and colour activator fixed on a fabric substrate. Microcapsules burst under external loads, components get in contact, and chemical reaction is accompanied by the change of colour. The DVIS was tested for various applications and its durability was approved. Presented approach will minimise the inspection time and simplify non-equipment inspection of surfaces, thus improving exploitation safety and simplifying the SHM process of polymer composites in constructions. Damage visual indication, polymer composites, structural health monitoring, microcapsules.