Composite Delamination Detection Using Wavelet Spectral Finite Element and Damage Force Indicator Method

Abstract

This paper presents the detection of delamination in composite plates using the Damage Force Indicator (DFI) method. The global dynamic stiffness matrix of the healthy structure is obtained from Wavelet Spectral Finite Element (WSFE) model condensed to the degrees of freedom consistent with experimental measurements (out-of-plane displacements). The displacement vector for the damaged structure is measured using a scanning laser vibrometer. It is shown that the DFI method gives correct identification of damage. Wavelet Spectral Finite Element (WSFE)Conventional finite element method (FEM) is not suited for wave propagation problems since the element size should be comparable to wavelength which is very small at high frequencies.Typically, 20 elements should span a wavelength for accurate predictions. This results in large

The Wavelet Spectral Finite Element-based user-defined element in Abaqus for wave propagation in one-dimensional composite structures

“…23 The use of plane stress elements to study wave propagation in beams has been reported by several researchers. 13,20–22,24–26 In all of the numerical examples, the element size in FEM models is chosen based on 20 nodes per wavelength as recommended by Ochoa and Reddy. 27 For simulations, a desktop computer with a 3.4 GHz Intel Core i7th CPU and 16 GB memory is used.…”

Detecção de imperfeições estruturais via método dos elementos espectrais usando wavelets

“…Lotfollahi (2008) fez uma aplicação da Transformada wavelet para Monitorameno da Integridade Estrutural em uma barragem, onde o dano foi modelado através da mudança local de rigidez da estrutura foi também feita análise via método dos elementos finitos através do software ABAQUS e modelado também em ambiente MATLAB®. Widana (2011) utilizou o método WSFEM para a detecção de delaminações em placas compósitas junto com o método Damage Force Indicator (DFI). A matriz de rigidez dinâmica global para a barra saudável foi obtida via WSFEM e o vetor de deslocamento para a estrutura danificada já medida através de um vibrômetro a laser os resultados mostraram boa aproximação.…”