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Erschienen in: Journal of Elasticity 1/2018

02.03.2017

Can We Hear the Echos of Cracks?

verfasst von: Philippe Destuynder, Caroline Fabre

Erschienen in: Journal of Elasticity | Ausgabe 1/2018

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Abstract

The detection of cracks in mechanical engineering is mainly based on ultrasonic testing and Foucault currents. But even if they are efficient tools, this technology requires an important handling and is limited to the detection of cracks which are close to the source. Recently, several searchers have discussed the possibility of using waves as Lamb waves, for thin plates and shells, but also Love waves for bimaterials. In both cases the structure works as a wave guide and enables a long range propagation which is a promising possibility for detecting a crack quite far from the source. In this paper, we discuss the observability property of a small crack inside an open set using Love waves (the goal is to detect the beginning of the growth). It is proved that an adapted selection of these waves is necessary in order to avoid a black out which can occur for particular frequencies. This phenomenon is due to the fact that the crack has two extremities which can cancel their influence in a detection criterion. The main contribution of this paper is to discuss this point from a mathematical point of view, using an energy criterion requiring measurements quite far from the defect which should be detected.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Avila-Pozos, O., Mishuris, G., Movchan, A.: Bloch-Floquet waves and localisation within a heterogeneous waveguides with long cracks. Contin. Mech. Thermodyn. 22, 545–553 (2010) ADSMathSciNetCrossRefMATH Avila-Pozos, O., Mishuris, G., Movchan, A.: Bloch-Floquet waves and localisation within a heterogeneous waveguides with long cracks. Contin. Mech. Thermodyn. 22, 545–553 (2010) ADSMathSciNetCrossRefMATH
2.
Zurück zum Zitat Blum, H., Dobrowolski, M.: On finite element methods for elliptic equations on domains with corners. Computing 28, 53–63 (1982) MathSciNetCrossRefMATH Blum, H., Dobrowolski, M.: On finite element methods for elliptic equations on domains with corners. Computing 28, 53–63 (1982) MathSciNetCrossRefMATH
3.
Zurück zum Zitat Destuynder, Ph., Djaoua, M.: Sur une interpretation mathématique de l’intégrale de Rice en mécanique de la rupture fragile. Math. Methods Appl. Sci. 3, 70–87 (1981) ADSMathSciNetCrossRefMATH Destuynder, Ph., Djaoua, M.: Sur une interpretation mathématique de l’intégrale de Rice en mécanique de la rupture fragile. Math. Methods Appl. Sci. 3, 70–87 (1981) ADSMathSciNetCrossRefMATH
4.
Zurück zum Zitat Destuynder, Ph., Fabre, C.: Singularities occurring in multimaterials with transparent boundary conditions. Q. Appl. Math. 3, 443–463 (2016) MathSciNetCrossRefMATH Destuynder, Ph., Fabre, C.: Singularities occurring in multimaterials with transparent boundary conditions. Q. Appl. Math. 3, 443–463 (2016) MathSciNetCrossRefMATH
5.
Zurück zum Zitat Destuynder, Ph., Fabre, C.: Few remarks on the use of Love waves in non destructive testing. Discrete Contin. Dyn. Syst., Ser. S 9, 427–444 (2016) MathSciNetCrossRefMATH Destuynder, Ph., Fabre, C.: Few remarks on the use of Love waves in non destructive testing. Discrete Contin. Dyn. Syst., Ser. S 9, 427–444 (2016) MathSciNetCrossRefMATH
6.
Zurück zum Zitat Dobrowolski, M.: Numerical Approximation of Elliptic Interface and Corner Problems. Habilitationsschrift, Bonn (1981) Dobrowolski, M.: Numerical Approximation of Elliptic Interface and Corner Problems. Habilitationsschrift, Bonn (1981)
7.
Zurück zum Zitat Dumont-Fillon, J-C.: Contrôle non destructif par les ondes de Love et Lamb. Editions Techniques de l’ingénieur (2012) Dumont-Fillon, J-C.: Contrôle non destructif par les ondes de Love et Lamb. Editions Techniques de l’ingénieur (2012)
8.
Zurück zum Zitat Dunford, N., Schwartz, J.T.: Linear Operators, Part 1: General Theory. Wiley Classic Library. Wiley New York (1988) MATH Dunford, N., Schwartz, J.T.: Linear Operators, Part 1: General Theory. Wiley Classic Library. Wiley New York (1988) MATH
9.
10.
Zurück zum Zitat Galvagni, A., Cawley, P.: The reflection of guided waves from simple supports in pipes. J. Acoust. Soc. Am. 129, 1869–1880 (2011) ADSCrossRef Galvagni, A., Cawley, P.: The reflection of guided waves from simple supports in pipes. J. Acoust. Soc. Am. 129, 1869–1880 (2011) ADSCrossRef
11.
Zurück zum Zitat Grisvard, P.: Singularity in Domains with Corner. Pitman, London (1988) Grisvard, P.: Singularity in Domains with Corner. Pitman, London (1988)
12.
Zurück zum Zitat Holmgrem, E.: Über Systeme von linearen partiellen Differentialgleichungen. Öfvers. K. Vetensk.-Akad. Förh., vol. 58, pp. 91–103 (1901) Holmgrem, E.: Über Systeme von linearen partiellen Differentialgleichungen. Öfvers. K. Vetensk.-Akad. Förh., vol. 58, pp. 91–103 (1901)
13.
Zurück zum Zitat Hutchinson, J.W., Mear, M.E., Rice, J.R.: Cracks paralleling an interface between dissimilar materials. J. Appl. Mech. 109, 828–832 (1987) CrossRef Hutchinson, J.W., Mear, M.E., Rice, J.R.: Cracks paralleling an interface between dissimilar materials. J. Appl. Mech. 109, 828–832 (1987) CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Kato, I.: Spectral Theory of Linear Operators. Springer, Berlin (1966) Kato, I.: Spectral Theory of Linear Operators. Springer, Berlin (1966)
15.
Zurück zum Zitat Lions, J.L., Magenès, E.: Problèmes aux limites non homogènes, T.1. Dunod, Paris (1968) MATH Lions, J.L., Magenès, E.: Problèmes aux limites non homogènes, T.1. Dunod, Paris (1968) MATH
16.
Zurück zum Zitat Lowe, M.J.S.: In: Thompson, D.O., Chimenti, D.E. (eds.) Characteristics of the Reflection of Lamb Waves from Defects in Plates and Pipes. Review of Progress in Quantitative NDE, vol. 17, pp. 113–120. Plenum, New York (2002) Lowe, M.J.S.: In: Thompson, D.O., Chimenti, D.E. (eds.) Characteristics of the Reflection of Lamb Waves from Defects in Plates and Pipes. Review of Progress in Quantitative NDE, vol. 17, pp. 113–120. Plenum, New York (2002)
18.
Zurück zum Zitat Necas, J.: Les méthodes directes en théorie des équations elliptiques. Masson, Paris (1965) MATH Necas, J.: Les méthodes directes en théorie des équations elliptiques. Masson, Paris (1965) MATH
19.
Zurück zum Zitat Raviart, P.A., Thomas, J.M.: Approximation des équations aux dérivées partielles. Masson, Paris (1986) Raviart, P.A., Thomas, J.M.: Approximation des équations aux dérivées partielles. Masson, Paris (1986)
20.
Zurück zum Zitat Ribichini, R., Cegla, F., Nagy, P., Cawley, P.: Study and comparison of different EMAT configurations for SH wave inspection. IEEE Trans. UFFC 58, 2571–2581 (2011) CrossRef Ribichini, R., Cegla, F., Nagy, P., Cawley, P.: Study and comparison of different EMAT configurations for SH wave inspection. IEEE Trans. UFFC 58, 2571–2581 (2011) CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Rice, J.R.: A path-independent integral and the approximate analysis of strain concentration by notches and cracks. J. Appl. Mech. 35, 379–386 (1968) ADSCrossRef Rice, J.R.: A path-independent integral and the approximate analysis of strain concentration by notches and cracks. J. Appl. Mech. 35, 379–386 (1968) ADSCrossRef
Metadaten
Titel
Can We Hear the Echos of Cracks?
verfasst von
Philippe Destuynder
Caroline Fabre
Publikationsdatum
02.03.2017
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Journal of Elasticity / Ausgabe 1/2018
Print ISSN: 0374-3535
Elektronische ISSN: 1573-2681
DOI
https://doi.org/10.1007/s10659-017-9632-7

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