Abstract The aim of the current study is to propose a versatile, non-destructive inspection strategy to evaluate the structure of two different aircraft carbon fibre reinforced polymer (CFRP) -based composite configurations, which are widely used for structural elements, respectively layered composite and sandwich structure. X-ray computed tomography (CT) has been used as a flexible method for assessment of porosity levels in CFRP components in both types of configuration, permitting to investigate the volume distribution of the individuated pores/voids, giving an interactive 3D exploration and quantitative analysis of porosity by the complete 3D volume rendering of the analysed composites. Moreover, specific data analysis could supply detailed information on size, shape and position of pores or defect or misalignment which could be a valuable indication for damage tolerant design methodology or local stress analysis. This presented non-destructive approach based on CT can be a good alternative to standard destructive methods based on the acid digestion or 2D microscopy for porosity evaluation in composite, especially for severe stressed element in aerospace structure. Of course, the high resolution X-ray CT cannot substitute the ultrasounds test for analysing full scale components, but it can be complementary to it to provide accurate quantitative results on small samples used as references.

中文翻译：

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高分辨率 X 射线计算机断层扫描：一种用于表征基于 CFRP 的飞机复合材料的多功能无损工具

摘要 当前研究的目的是提出一种通用的无损检测策略来评估两种不同的飞机碳纤维增强聚合物 (CFRP) 基复合材料配置的结构，这些配置广泛用于结构元件、层状复合材料和三明治结构。X 射线计算机断层扫描 (CT) 已被用作评估两种配置中 CFRP 组件孔隙度水平的灵活方法，允许研究个性化孔隙/空隙的体积分布，提供交互式 3D 探索和定量分析通过分析复合材料的完整 3D 体积渲染来了解孔隙率。此外，具体的数据分析可以提供有关尺寸的详细信息，孔或缺陷或错位的形状和位置，这可能是损伤容限设计方法或局部应力分析的宝贵指示。这种基于 CT 的非破坏性方法可以很好地替代基于酸消解或 2D 显微镜的标准破坏性方法，用于复合材料的孔隙率评估，特别是对于航空航天结构中的严重应力元件。当然，高分辨率 X 射线 CT 不能替代超声波测试来分析全尺寸成分，但它可以作为补充，为用作参考的小样本提供准确的定量结果。这种基于 CT 的非破坏性方法可以很好地替代基于酸消解或 2D 显微镜的标准破坏性方法，用于复合材料的孔隙率评估，特别是对于航空航天结构中的严重应力元件。当然，高分辨率 X 射线 CT 不能替代超声波测试来分析全尺寸成分，但它可以作为补充，为用作参考的小样本提供准确的定量结果。这种基于 CT 的非破坏性方法可以很好地替代基于酸消解或 2D 显微镜的标准破坏性方法，用于复合材料的孔隙率评估，特别是对于航空航天结构中的严重应力元件。当然，高分辨率 X 射线 CT 不能替代超声波测试来分析全尺寸成分，但它可以作为补充，为用作参考的小样本提供准确的定量结果。