BR102020004833A2

BR102020004833A2 - Padronização de subsuperfície para medição de esforço com base em difração e detecção de danos em estruturas

Info

Publication number: BR102020004833A2
Application number: BR102020004833-3A
Authority: BR
Inventors: Gary E. Georgeson; Kenneth H. Griess; Russell L. Keller
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2020-11-03
Also published as: US10989523B2; CN111692983A; CN111692983B; SG10202001631YA; JP2020180964A; EP3708946B1; CA3072799A1; AU2020201053A1; KR20200110617A; US20200292302A1; EP3708946A1

Abstract

a presente invenção refere-se a sistemas e métodos para avaliar o esforço em componentes estruturais. os componentes estruturais podem apresentar padrões geométricos de sulcos dentro do componente estrutural, com os sulcos no padrão geométrico possuindo, cada um, uma largura de sulco. o método pode incluir projetar feixes de energia eletromagnética (em) através do componente estrutural até o padrão geométrico de sulcos para criar feixes difratados de energia em que são refletidos a partir de ou transmitidos através do padrão geométrico de sulcos e possuem comprimentos de onda difratada que indicam mudanças nas larguras de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural é exposto às condições ambientais, detectar o comprimento de onda difratada dos feixes difratados, e correlacionar os comprimentos de onda difratada dos feixes difratados com o esforço nos componentes estruturais.

Description

PADRONIZAÇÃO DE SUBSUPERFÍCIE PARA MEDIÇÃO DE ESFORÇO COM BASE EM DIFRAÇÃO E DETECÇÃO DE DANOS EM ESTRUTURAS

Antecedentes

[001] A presente invenção refere-se, geralmente, à inspeção não destrutiva (NDI) de componentes estruturais, e, mais particularmente, a sistemas e métodos para detectar o esforço em componentes estruturais, causado pela exposição a condições ambientais utilizando padrões geométricos de sulcos dentro de componentes estruturais que difratam energia eletromagnética não visível (EM), para produzir variações detectáveis em comprimento de onda de energia EM refletida ou transmitida a partir de sulcos, indicando os esforços nos componentes estruturais. Muitos sistemas mecânicos, tal como veículos comerciais, equipamento de fabricação, e outros sistemas industriais, podem ser expostos e condições ambientais particularmente energéticas, tal como vibração, extremos de temperatura, impactos e tensões mecânicas. Por exemplo, mesmo quando em solo, a aeronave pode ser exposta a tensões significativas durante o carregamento e descarregamento de carga, além de impactos de veículos de suporte e equipamento de suporte em solo. Durante o voo, estresses e/ou impactos podem resultar durante a decolagem e o pouso, carga desequilibrada ou mal fixada, de impactos com objetos durante o voo, e similares. Adicionalmente, alguns componentes estruturais podem sofrer tensões térmicas quando expostos a altas temperaturas. Alguns materiais compostos, por exemplo, podem ser afetados por degradação térmica, que pode comprometer as propriedades mecânicas do composto, incluindo resistência à flexão, compressão após impacto, e resistência ao cisalhamento interlaminar, entre outros.

[002] É, portanto, comum que os componentes selecionados dentre os vários sistemas industriais, sejam inspecionados de forma rotineira e avaliados durante a vida útil operacional do componente. A integridade de um ou mais componentes estruturais pode ser comprometida sem uma indicação visualmente detectável, que acompanhe, do efeito das condições ambientais nos componentes. De acordo, existe a necessidade de se criar técnicas de inspeção não destrutivas que possam indicar os efeitos cumulativos nos componentes estruturais depois de serem expostos a condições ambientais, tal como carregamento repetitivo, impactos, altas temperaturas e similares durante a operação. Tais indicações podem resultar na programação de uma avaliação, manutenção e/ou substituição adicional dos componentes estruturais em momentos adequados.

Sumário da Descrição

[003] Em um aspecto da presente descrição, um componente estrutural de múltiplas camadas é descrito. O componente estrutural de múltiplas camadas pode incluir uma primeira camada externa, uma segunda camada externa e uma primeira camada padronizada, disposta entre a primeira camada externa e a segunda camada externa. A primeira camada padronizada pode incluir um primeiro padrão geométrico de sulcos em uma primeira superfície da primeira camada padronizada, com o primeiro padrão geométrico de sulcos possuindo um primeiro conjunto de sulcos, cada um possuindo uma primeira largura de sulco. Um primeiro feixe projetado de energia EM, possuindo um primeiro comprimento de onda, que corresponde à primeira largura de sulco, pode sofrer difração quando o primeiro feixe projetado de energia EM atinge o primeiro conjunto de sulcos e cria um primeiro feixe difratado de energia EM difratada, possuindo um primeiro comprimento de onda difratada que indica mudanças na primeira largura de sulco, devido ao esforço causado quando o componente estrutural de múltiplas camadas é exposto a uma condição ambiental. Pelo menos uma dentre a primeira camada externa e a segunda camada externa pode ser fabricada a partir de um material de camada externa que é transparente com relação ao primeiro feixe projetado de energia EM e o primeiro feixe difratado de energia EM difratada.

[004] Em outro aspecto da presente invenção, um sistema de inspeção para avaliar o esforço em um componente estrutural é descrito. O sistema de inspeção pode incluir um primeiro padrão geométrico de sulcos dentro do componente estrutural, possuindo um primeiro conjunto de sulcos, cada um possuindo uma primeira largura de sulco, e uma primeira fonte de energia EM que projeta um primeiro feixe projetado de energia eletromagnética em um primeiro comprimento de onda que corresponde à primeira largura de sulco. Quando o primeiro feixe projetado de energia EM é projetado no componente estrutural, o primeiro feixe projetado de energia EM atravessa o componente estrutural para o primeiro padrão geométrico de sulcos e é difratado pelo primeiro conjunto de sulcos para criar um primeiro feixe difratado de energia EM difratada, que possui um primeiro comprimento de onda difratada que indica mudanças na primeira largura de sulco, devido ao esforço causado quando o componente estrutural é exposto a uma condição ambiental. A inspeção pode incluir adicionalmente um detector de energia EM que detecta o primeiro comprimento de onda difratada, do primeiro feixe difratado, da energia EM difratada a partir do primeiro conjunto de sulcos, à medida que a primeira fonte de energia EM projeta o primeiro feixe projetado de energia EM no componente estrutural, e um processador, conectado de forma operacional ao detector de energia EM, é configurado para receber o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado de energia EM difratada, a partir do detector de energia EM e para correlacionar o primeiro comprimento de onda difratada com o esforço no componente estrutural.

[005] Em um aspecto adicional da presente descrição, um método para avaliar o esforço em um componente estrutural é descrito. O componente estrutural pode possuir um primeiro padrão geométrico de sulcos dentro do componente estrutural, o primeiro padrão geométrico de sulcos possuindo um primeiro conjunto de sulcos, cada um possuindo uma primeira largura de sulco. O método para avaliar o esforço pode incluir projetar um primeiro feixe projetado de energia EM através do componente estrutural no primeiro padrão geométrico de sulcos, onde o primeiro feixe projetado de energia EM possui um primeiro comprimento de onda que corresponde à primeira largura de sulco, e onde o primeiro conjunto de sulcos difrata o primeiro feixe projetado de energia EM para criar um primeiro feixe difratado de energia EM difratada, possuindo um primeiro comprimento de onda difratada que indica mudanças na primeira largura de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural é exposto a uma condição ambiental. O método para se avaliar o esforço pode incluir adicionalmente detectar o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado, da energia EM difratada a partir do primeiro conjunto de sulcos, à medida que o primeiro feixe projetado de energia EM seja projetado no componente estrutural, e correlacionando o primeiro comprimento de onda difratada, do primeiro feixe difratado, de energia EM difratada, a partir do primeiro padrão geométrico de sulcos, com o esforço no componente estrutural.

[006] Aspectos adicionais são definidos pelas reivindicações dessa patente.

Breve Descrição dos Desenhos

[007] A figura 1 é uma vista isométrica de um componente estrutural de um sistema mecânico possuindo um padrão geométrico de sulcos, de acordo com a presente descrição;

[008] A figura 2 é uma vista transversal parcial do componente estrutural da figura 1 possuindo o padrão geométrico de sulcos;

[009] A figura 3 é uma vista transversal parcial de uma modalidade alternativa de um componente estrutural possuindo um padrão geométrico alternativo de sulcos;

[010] A figura 4 é uma vista transversal parcial de uma modalidade adicional de um componente estrutural possuindo um padrão geométrico de sulcos, diferente;

[011] A figura 5 é uma vista isométrica de um componente estrutural de um sistema mecânico possuindo múltiplas camadas e múltiplos padrões geométricos de sulcos, de acordo com a presente descrição;

[012] A figura 6 é uma vista transversal parcial do componente estrutural da figura 5 possuindo uma configuração ilustrativa de múltiplos padrões geométricos de sulcos;

[013] As figuras 7A a 7G são vistas planas das modalidades de padrões geométricos de sulcos, de acordo com a presente descrição para o componente estrutural da figura 1;

[014] A figura 8 é uma vista isométrica de uma parte de um componente estrutural com uma emenda instalada na mesma possuindo um padrão geométrico de sulcos, de acordo com a presente descrição;

[015] A figura 9 é um diagrama em bloco de componentes elétricos e de controle que podem implementar a inspeção de componente estrutural, de acordo com a presente descrição;

[016] A figura 10 é uma ilustração esquemática de uma implementação ilustrativa de um sistema de inspeção e método de inspeção, de acordo com a presente descrição sobre o componente estrutural da figura 1;

[017] A figura 11 é uma ilustração esquemática de uma implementação ilustrativa alternativa do sistema de inspeção e método de inspeção sobre o componente estrutural da figura 1;

[018] A figura 12 é um fluxograma de uma modalidade de uma rotina de inspeção, de acordo com a presente descrição;

[019] A figura 13 é um fluxograma de uma modalidade alternativa de uma rotina de inspeção, de acordo com a presente descrição; e

[020] A figura 14 é um diagrama de uma exibição de padrão de esforço ilustrativo, de acordo com a presente descrição.

Descrição Detalhada

[021] As figuras 1 e 2 são ilustrações de uma parte de um componente estrutural 10 de um sistema mecânico que é configurado para aplicação de sistemas e métodos NDI ilustrados e descritos aqui. O componente estrutural 10 pode ser qualquer componente de um sistema mecânico que será submetido a condições ambientais que podem causar tensões e esforço ao componente estrutural 10. Para uso em sistemas NDI e métodos da presente descrição, o componente estrutural 10 inclui um padrão geométrico 12 de sulcos 14 formados dentro do interior do componente estrutural 10. Na modalidade ilustrada, o componente estrutural 10 possui uma construção de múltiplas camadas, na qual o padrão geométrico 12 de sulcos 14 é definido. O componente estrutural 10 inclui uma primeira camada externa 16, uma segunda camada externa 18, e uma primeira camada padronizada 20 disposta entre as camadas externas 16, 18. O padrão geométrico 12 de sulcos 14 é formado em uma superfície da primeira camada padronizada 20, que é coberta pela segunda camada externa 18, escondendo, assim, o padrão geométrico 12 da vista e dos elementos ambientais que podem arranhar ou, de outra forma, danificar os sulcos 14.

[022] A figura 2 ilustra o componente estrutural 10 da figura 1 em seção transversal. A primeira camada padronizada 20 é disposta em cima da primeira camada externa 16. A segunda camada externa 18 se sobrepõe à primeira camada padronizada 20 e ao padrão geométrico 12 dos sulcos 14. Os sulcos 14 e o padrão geométrico 12 são configurados para criar variações detectáveis sensíveis ao esforço em um comprimento de onda de energia EM refletida a partir de ou transmitida através dos sulcos 14 do padrão geométrico 12, em resposta a ter uma energia EM fora do espectro visível projetado. A energia EM refletida ou transmitida pode ser detectada por um detector adequado como discutido doravante, e as variações detectáveis no comprimento de onda e frequência de energia EM refletida ou transmitida podem ser determinadas por um processador e comparadas com valores de linha de base para comprimentos de onda de energia EM esperados quando o componente estrutural 10 não foi afetado pelas tensões e esforços causados pelas condições ambientais.

[023] Na modalidade ilustrada, os sulcos 14 são dispostos com uma largura de sulco WG e uma distância de espaçamento de sulco DG, para criar uma difração quando a energia EM, possuindo um comprimento de onda correspondente, é projetada no componente estrutural 10. Os comprimentos de onda da energia EM projetada estarão tipicamente fora da faixa visível de aproximadamente 400 nm a 750 nm a menos que as camadas externas 16, 18 sejam fabricadas a partir de materiais que são visualmente transparentes à energia EM na faixa visível. A difração da energia EM aplicada cria variações detectáveis no comprimento de onda difratada da energia EM refletida ou transmitida que varia à medida que a largura de sulco WG muda devido ao esforço no componente estrutural 10.

[024] A largura de sulco WG determinará uma faixa espectral ideal de energia EM que pode ser aplicada ao padrão geométrico 12. Em geral, o padrão geométrico 12 não difratará a energia EM possuindo um comprimento de onda superior a duas vezes a largura de sulco WG. Exemplos de combinações de comprimentos de ondas, frequências e larguras de sulco WG que podem ser utilizados nos sistemas e métodos da presente descrição são como segue:

[025] A combinação de comprimento de onda/largura de sulco WG pode ser selecionada de modo que o padrão geométrico 12 reflita ou transmita a energia EM que possui um comprimento de onda difratada correspondente, quando a energia EM é aplicada e o componente estrutural 10 não é submetido ao esforço, o que faz com que a largura de sulco WG mude. À medida que o componente estrutural 10 é submetido a condições ambientais que causam esforço, o comprimento de onda difratada da energia EM refletida ou transmitida a partir do padrão geométrico 12 progredirá através do espectro de energia EM para outros comprimentos de onda difratadas à medida que o esforço faz com que as larguras de sulco WG aumentem ou diminuam. Dependendo da configuração do componente estrutural 10, o padrão geométrico 12 e as condições ambientais às quais o componente estrutural 10 é exposto, mudam em largura de sulco WG e mudanças correspondentes no comprimento de onda difratada podem ser uniformes através do padrão geométrico 12, ou podem ser maiores em algumas áreas, indicando maiores concentrações de estresse e esforço nessas áreas. Uma quantidade de esforço e largura de sulco mutável WG correspondente e comprimento difratado pode ser aceitável sem se exigir inspeção adicional, enquanto que mudanças maiores podem indicar uma necessidade de inspeção, manutenção e/ou substituição adicional do componente estrutural 10. Os versados na técnica compreenderão que a largura de sulco inicial WG e o comprimento de onda podem ser selecionados, de modo que a largura de sulco WG não aumente além de duas vezes o comprimento de onda antes de o componente estrutural 10 sofrer esforço depois da inspeção.

[026] A modalidade do componente estrutural 10 das figuras 1 e 2 ilustra configurações nas quais as camadas externas 16, 18 e a primeira camada padronizada 20 são fabricadas a partir de materiais diferentes. A camada externa 16, 18 pode ser fabricada a partir de materiais compostos, por exemplo, que sejam transparentes à energia EM possuindo comprimentos de onda correspondendo à largura de sulco WG dos sulcos 14. A primeira camada padronizada 20, por outro lado, pode ser fabricada a partir de um material que é opaco com relação ao comprimento de onda de energia EM. Com essa disposição, a energia EM de comprimento de onda adequado, transmitida a partir de uma fonte de energia EM, atravessará a segunda camada externa 18 sem difratar e será difratada por e refletida a partir do padrão geométrico 12 na primeira camada padronizada 20, de modo que o comprimento de onda difratada possa ser detectado por um detector de energia EM adequado.

[027] Como ilustrado nas figuras 1 e 2, o padrão geométrico 12 dos sulcos 14 pode cobrir toda a extensão do componente estrutural 10, e a primeira camada padronizada 20 pode ser centralizada de forma aproximada dentro do componente estrutural 10. No entanto, outras configurações e localizações do padrão geométrico 12 dos sulcos 14 são contemplados. Por exemplo, o padrão geométrico 12 pode ser estrategicamente posicionado dentro do componente estrutural 10 em locais que forneça a informação mais relevante referente à estresse e esforço no componente estrutural 10, tal como em áreas nas quais as altas concentrações de estresse devem ser esperadas. Tais áreas podem incluir aberturas através do componente estrutural 10 para fiação, tubulação, condutos e similares, cantos e linhas de união, onde o componente estrutural 10 é engatado por ou fixado a outro componente do sistema mecânico ou onde uma emenda é aplicada para reparar o componente estrutural 10. Nas últimas áreas, as camadas 1620 e o padrão geométrico 12 podem ser configurados, de modo que o padrão geométrico 12 esteja em ou perto da interseção com o outro componente ou emenda, desde que a integridade estrutural da conexão e do sistema mecânico possa ser mantida.

[028] Configurações alternativas de componentes estruturais com padrões geométricos de sulcos podem difratar a energia EM e refletir ou transmitir a energia EM difratada. A figura 3 ilustra uma modalidade alternativa de um componente estrutural 30 formado a partir de uma primeira camada externa 32, uma segunda camada externa 34, e uma primeira camada padronizada 36 formada de um entrelaçamento de fios, tal como uma tela de entrelaçamento de fios 36 ou uma tela condutora, que também pode fornecer proteção contra relâmpagos ou supressão na aeronave ou outros ambientes onde o componente estrutural 30 possa ser exposto a descargas eletrostáticas. A tela de entrelaçamento de fios 36 pode definir um padrão geométrico 38 e pode ser formada por um primeiro conjunto de fios 40 orientado em uma primeira direção, e um segundo conjunto de fios 42 orientado em uma segunda direção, tal como perpendicular à primeira direção, que podem ser tramados juntos. As distâncias de espaçamento de fios entre o primeiro conjunto de fios 40 e as distâncias de espaçamento de fios entre o segundo conjunto de fios 42 e a espessura dos fios 40, 42 podem definir larguras de sulco WG e distâncias de espaçamento de sulco DG no padrão geométrico 38, como indicado na figura 3.

[029] Em algumas modalidades, a largura de sulco WG e a distância de espaçamento de sulco DG podem ser iguais em ambas as direções. Em outras, as espessuras de fio e o espaçamento do primeiro conjunto de fios 40 podem ser diferentes da espessura de fio e espaçamento do segundo conjunto de fios 42, de modo que comprimentos de onda diferentes de energia EM sejam difratados por cada conjunto de fios 40, 42. Utilizando-se essa abordagem em uma fuselagem de aeronave, por exemplo, o primeiro conjunto de fios 40 pode ser configurado para difratar a energia EM na banda de infravermelho próximo para indicar tensões em arco em torno da fuselagem, e o segundo conjunto de fios 42 pode ser configurado para difratar a energia EM na banda de infravermelho distante para indicar forças de estresse, forças de compressão ou forças de estresse na direção longitudinal da fuselagem. Dependendo das tensões a serem monitoradas, os conjuntos de fios 40, 42 podem ser angulados com relação um ao outro em orientações diferentes da ortogonal, como ilustrado e descrito aqui.

[030] Com sulcos de padrão geométrico 38 sendo definidos por espaços entre os fios 40, 42, se obtém flexibilidade na localização na qual a energia EM difratada pode ser detectada. Em uma modalidade, a primeira camada externa 32 pode ser fabricada a partir de um material que reflete a energia EM, enquanto a segunda camada externa 34 é fabricada a partir de um material que é transparente à energia EM. Com essa disposição, uma fonte de energia EM e um detector de energia EM podem ser posicionados no lado da segunda camada externa 34 do componente estrutural 30. A energia EM transmitida pela fonte de energia EM atravessará a segunda camada externa 34, será difratada pelo padrão geométrico 38 formado pelos conjuntos de fios 40, 42, refletirá a partir da primeira camada externa 32 e será detectada pelo detector de energia EM. Em uma modalidade alternativa, ambas as camadas externas 32, 34 podem ser fabricadas a partir de um material que é transparente para ambas a energia EM projetada e difratada. Com essa disposição, a energia EM transmitida através de um lado do componente estrutural 30 será difratada no padrão geométrico 38 formado pelos conjuntos de fios 40, 42, e a energia EM difratada será transmitida através do lado oposto do componente estrutural 30. Isso permite que a fonte de energia EM e o detector de energia EM sejam dispostos em lados opostos do componente estrutural 30. Essa disposição pode ser vantajosa em situações de inspeção de acesso limitado. Um feixe de energia EM pode ser gerado por um transmissor dimensionado adequadamente localizado dentro, ou manual ou automaticamente direcionado para dentro de um espaço difícil de alcançar, e a energia EM difratada pode ser detectada a partir do lado acessível do componente estrutural 30. Obviamente, as posições da fonte de energia EM e do detector de energia EM podem ser invertidas dependendo das exigências por uma implementação particular.

[031] A figura 4 ilustra uma alternativa adicional de um componente estrutural 50, de acordo com a presente descrição. No componente estrutural 50, uma primeira camada externa 52 e uma segunda camada externa 54 cercam uma primeira camada padronizada 56 formada por uma pluralidade de fios paralelos 58, ou hastes 58, que definem um padrão geométrico 60. Os fios 58 podem ser utilizados para proteção contra relâmpagos como discutido acima. Ademais, fios ou hastes mais rígidas 58 podem ser utilizados como mini vergalhões para fornecer suporte adicional para o componente estrutural 50. De uma forma similar ao primeiro conjunto de fios 40, o tamanho e o espaçamento dos fios 58 podem variar para alcançar uma largura de sulco desejada WG e distância de espaçamento de sulco DG, e, dessa forma, estabelecer o comprimento de onda de energia EM a ser utilizado. Além disso, os materiais utilizados nas camadas externas 52, 54 podem ser selecionados para refletir a energia EM ou permitir que a energia EM difratada seja transmitida através do componente estrutural 50.

[032] Deve-se notar que vários métodos de fabricação podem ser utilizados para fabricar os componentes estruturais 10, 30, 50 e outras modalidades discutidas aqui. Por exemplo, as camadas externas podem ser materiais compostos fabricados utilizando-se técnicas de fabricação conhecidas. As camadas padronizadas 20, 36, 56 podem ser materiais metálicos ou outros materiais que difratarão a energia EM, e podem ser adicionados na hora e local adequados à medida que o material composto é disposto para formar os componentes estruturais 10, 30, 50. Nos processos alternativos, os componentes estruturais 10, 30, 50 podem ser fabricados utilizando-se outras técnicas de fabricação adicionais, tal como impressão tridimensional (3D). Uma impressora 3D pode ser configurada para distribuir materiais diferentes de componentes estruturais 10, 30, 50 em momentos adequados. Consequentemente, o material reflexivo ou transparente para as primeiras camadas externas 16, 32, 52 pode ser distribuído para acumular as primeiras camadas externas 16, 32, 52. No momento adequado, o material para as camadas padronizadas 20, 36, 56 pode ser distribuído de uma forma na qual constrói camadas padronizadas 20, 36, 56 e define os padrões geométricos 12, 38, 60. Para os componentes estruturais 30, 50, o material para as primeiras camadas externas 32, 52 ou segundas camadas externas 34, 54 pode ser distribuído para preencher os espaços entre os fios 40, 42, 58. Finalmente, o material para as segundas camadas externas 18, 34, 54 é adicionado à construção completa dos componentes estruturais 30, 50. Enquanto as primeiras camadas externas 32, 52 e as segundas camadas externas 34, 54 são ilustradas como sendo camadas distintas, os versados na técnica compreenderão que as técnicas de fabricação adicionais podem permitir que componentes estruturais 30, 50 sejam fabricados como uma estrutura unitária de um material homogêneo sem camadas discerníveis, com exceção das camadas padrão 36, 56 formadas por fios 40, 42, 58 sendo embutida. Os métodos de fabricação adicionais para componentes estruturais 10, 30, 50, de acordo com a presente descrição são contemplados pelos inventores.

[033] Em algumas modalidades, os fios 58 podem ser implementados através susceptor de indução que auxiliam na fabricação do componente estrutural 50 e, então, funcionam para formar o padrão geométrico 60 dos sulcos. Os susceptors de indução podem ser localizados ao longo de uma linha de ligação para realizar uma finalidade dupla de criar a ligação entre as camadas externas 52, 54 e, então, fornecer os meios para monitoramento das tensões e esforços na linha de ligação. Em uma modalidade, os susceptors podem ter aproximadamente 0,008" a 0,010" de diâmetro e possuem um espaçamento entre os centros de fio e aproximadamente duas vezes o diâmetro do fio. Os fios susceptor de indução podem, inicialmente, ser embutidos na resina limpa para formar uma tela que está localizada na linha de dobra. Os fios podem, então, ser utilizados para aquecer rapidamente, através de indução, e soldar as estruturas termoplásticas juntas. Uma vez que a ligação e o componente estrutural são criados, os fios internos podem ser inspecionados inicialmente através dos processos de inspeção, de acordo com a presente descrição, para determinar sua resposta à difração de linha de base inicial para energia EM. Mudanças nas tensões e esforços na linha de ligação podem, então, ser verificadas periodicamente à medida que o componente estrutural 50 é submetido a condições ambientais normais, ou depois de experimentar condições de carregamento não planejadas.

[034] As figuras 5 e 6 ilustram uma modalidade alternativa de um componente estrutural 70 possuindo múltiplos padrões geométricos 72, 74 dos sulcos 76, 78 em profundidades variáveis para fornecer indicações de esforço em locais diferentes dentro do componente estrutural 70. O componente estrutural 70 pode incluir uma primeira camada externa 80, e uma segunda camada externa 82 e uma camada intermediária 84 disposta entre as mesmas. Uma primeira camada padronizada 86 com o primeiro padrão geométrico 72 similar às camadas padronizadas discutidas acima é disposta entre a primeira camada externa 80 e a camada intermediária 84, e uma segunda camada padronizada 88 com o segundo padrão geométrico 74 é disposta entre a camada intermediária 84 e a segunda camada externa 82. Como ilustrado, o primeiro padrão geométrico 72 é formado por uma pluralidade de fios ou hastes 90 alinhados em uma primeira direção, e o segundo padrão geométrico 74 é formado por uma pluralidade de fios ou hastes 92 orientados em uma segunda direção.

[035] Com a disposição sobreposta, os materiais das camadas 80, 82, 88 e as larguras de sulco WG e as distâncias de espaçamento de sulco DG serão selecionados, de modo que a energia EM que seria difratada pelo primeiro padrão geométrico 72 dos sulcos 76 atravesse as camadas 80, 82, 84 e o segundo padrão geométrico 74 dos sulcos 78 sem difração, de modo que medições de esforço significativas possam ser obtidas. Geralmente, energia EM de baixa frequência com maiores comprimentos de onda podem penetrar mais profundamente no componente estrutural 70 do que a energia EM de frequência mais alta com comprimentos de onda mais curtos. Consequentemente, em um exemplo ilustrativo, o primeiro padrão geométrico 72 dos sulcos 76 pode ser configurado para difratar a energia EM em terahertz, bandas de micro-ondas e ultrassônicas, e o segundo padrão geométrico 74 de sulcos 78, estando mais perto da superfície da segunda camada externa 82, pode ser configurado para difratar energia EM de frequência mais alta nas bandas de ultravioleta ou infravermelho. Com essa configuração, os comprimentos de onda de energia EM em terahertz, bandas de micro-ondas e ultrassom serão superiores a duas vezes as larguras de sulco WG dos sulcos 78 do segundo padrão geométrico 74, de modo que a energia EM possa passar pelos sulcos 78 a caminho do primeiro padrão geométrico 72 sem difração. A penetração através do componente estrutural 70 para qualquer tipo de energia EM pode ser melhorada pelo aumento da intensidade da energia EM projetada no componente estrutural 70. Em modalidades alternativas, os padrões geométricos 72, 74 podem ser localizados em áreas não sobrepostas do componente estrutural 70, de modo que a energia EM para um padrão geométrico 72, 74 não encontre o outro padrão geométrico 72, 74 à medida que a energia EM atravessa o componente estrutural 70.

[036] Um padrão geométrico adequado para um componente estrutural pode ser ditado por características do componente estrutural, condições ambientais que o componente estrutural deve encontrar, resultados de teste de desenvolvimento, experiência com o componente estrutural no campo e outros fatores. As figuras 7A a 7G fornecem vários exemplos de padrões geométricos 12A-12G que podem ser criados dentro de um componente estrutural, como adequado. A figura 7A ilustra um padrão geométrico unidimensional ilustrativo 12A formado por uma série de sulcos lineares paralelos 14A. O padrão geométrico linear 12A pode ser adequado para um componente estrutural cilíndrico, tal como um duto (não ilustrado) que pode ser submetido a tensões circunferenciais ou de arco, mas a tensões mínimas em uma direção axial. O padrão geométrico 12A pode envolver o componente estrutural cilíndrico com os sulcos 14A alinhados em paralelo a um eixo geométrico longitudinal dos componentes estruturais, de modo que o esforço decorrente das tensões em arco aumente a largura do sulco circunferencial WG entre os sulcos 14A.

[037] A figura 7B ilustra um exemplo de um padrão geométrico bidimensional 12B formado por uma pluralidade de sulcos quadrados ou retangulares 14B. Os sulcos quadrados ou retangulares 14B definem áreas crescentes, e são dispostos de forma concêntrica para formarem o padrão geométrico 12B. O padrão geométrico retangular 12B pode ter utilização, por exemplo, em um componente estrutural 10 que possui uma abertura retangular 22 atravessando o mesmo. A figura 7C ilustra um padrão geométrico bidimensional alternativo 12C formado por uma pluralidade de sulcos circulares concêntricos 14C que definem áreas crescentes. O padrão geométrico circular 12C pode ter aplicação em um componente estrutural 10 onde o estresse do componente estrutural 10 pode ser direcionada radialmente para fora a partir de um ponto no centro do padrão geométrico 12C. A figura 17D ilustra um exemplo adicional de um padrão geométrico 12D possuindo sulcos concêntricos 14D com um formato geométrico mais complexo que possa corresponder a um formato de uma abertura ou outro componente que se estende a partir do componente estrutural 10. Formatos irregulares adicionais são contemplados com base nas necessidades de uma implementação em particular no componente estrutural 10.

[038] A figura 7E ilustra um padrão geométrico bidimensional alternativo adicional 12E que possui uma pluralidade de sulcos 14E que se estende radialmente para fora a partir de um ponto central 24. O padrão geométrico 12E pode ser uma alternativa ao padrão geométrico 12C, onde as tensões circunferenciais são mais prevalecentes do que as tensões radiais. A figura 7F ilustra um padrão geométrico 12F formado por uma pluralidade de sulcos curvos paralelos 14F. Os sulcos curvos 14F podem seguir um contorno de um componente possuindo um formato curvo se estendendo através do componente estrutural 10, tal como uma asa de aeronave.

[039] Em algumas implementações, o componente estrutural 10 pode apresentar áreas de interesse onde pode ser desejável se ter maior sensibilidade ao esforço e mudanças na largura do sulco WG. Em tais situações, as áreas de interesse podem ser distinguidas pela variação do espaçamento entre os sulcos 14, a largura de sulco WG e comprimento de onda através do componente estrutural 10. A figura 7G ilustra um padrão geométrico 12G que é uma modificação do padrão geométrico circular 12C da figura 7C, onde a distância de espaçamento de sulco DG entre os sulcos adjacentes 14G aumenta à medida que o padrão geométrico 12G se estende para fora a partir do centro, onde pode ser mais crítico se inspecionar de perto as tensões radiais. A área com a menor distância de espaçamento de sulco DG e concentração correspondentemente maior de sulcos 14G pode ser mais sensível a esforço e mudanças na largura de sulco WG e produzir uma resposta mais intensa no comprimento de onda difratada da energia EM refletida ou transmitida para a energia EM projetada na área de interesse do que a área com distância de espaçamento de sulco maior DG e sulcos remotos espaçados 14G.

[040] Como outra alternativa que pode fornecer um indicador de esforço mais inteligente, o padrão geométrico 12 pode apresentar conjuntos de sulcos 14 dispostos em ângulos, com relação um ao outro, com larguras de sulco WG diferentes para monitorar independentemente diferentes níveis ou tipos de esforço que ocorrem no componente estrutural. Por exemplo, os padrões geométricos 12C, 12E podem ser combinados em um único padrão geométrico 12 no componente estrutural. O padrão geométrico circular 12C pode ser criado com a largura de sulco WG dentro da faixa que responde à energia EM ultravioleta e o padrão geométrico 12E criado se sobrepondo ao padrão geométrico 12C com a largura de sulco WG estando dentro da faixa que responde à energia EM de infravermelho intermediário. Durante a inspeção, os esforços radiais podem ser interrogados pela projeção de energia EM ultravioleta no componente estrutural, e os esforços circunferenciais podem ser interrogados pela projeção de energia EM de infravermelho intermediário no componente estrutural. Padrões geométricos alternativos ou adicionais 12, tal como os ilustrados e descritos aqui, podem ser criados adicionalmente dentro do componente estrutural com larguras de sulco variáveis WG e comprimentos de onda correspondentes de energia EM para inspecionar os padrões adicionais de esforço, como necessário, em uma implementação em particular.

[041] A figura 8 ilustra uma implementação na qual o componente estrutural 100 possui uma emenda 102 aplicada sobre uma área danificada. A emenda 102 é adequadamente formatada para cobrir a área danificada e é afixada ao componente estrutural 100 através de rebites, soldas, adesivo, laminação ou outros meios de fixação adequados. A emenda 102 inclui, por exemplo, o padrão geométrico 12C da figura 7C em ou perto da linha de união entre o componente estrutural 100 e a emenda 102. Depois que a emenda 102 é instalada, a mesma pode ser inspecionada de acordo com os sistemas e métodos descritos aqui. Em adição aos esforços de detecção na emenda 102, a inspeção pode fornecer avaliação da integridade da aplicação da emenda 102 ao componente estrutural 100. Se a emenda 102 for aplicada adequadamente e fixada ao componente estrutural 100, as tensões no componente estrutural 100 serão transmitidas para a emenda 102 e o esforço correspondente surgirá durante a inspeção. Se a emenda 102 não for aplicada adequadamente e condições, tal como delaminação, estiverem presentes, as tensões podem não ser transferidas e a inspeção da emenda 102 revelará menos esforço na emeda 102 do que o esperado. Tais resultados podem sugerir a necessidade de investigação adicional e reaplicação da emenda 102 sobre a área danificada.

[042] Os padrões geométricos 12 ilustrados e descritos aqui podem ser incorporados a um sistema de inspeção 110 para avaliar o esforço no componente estrutural 10. A figura 9 ilustra uma disposição ilustrativa de componentes elétricos e de controle que podem ser integrados ao sistema de inspeção 110, de acordo com a presente descrição, que podem determinar o esforço no componente estrutural 10, por exemplo. Um controlador 112 pode ser capaz de processar informação recebida dos dispositivos de monitoramento e controle utilizando software armazenado no controlador 112, e enviando sinais de comando e controle para os dispositivos do sistema de inspeção 110. O controlador 112 pode incluir um processador 114 para executar um programa especificado, que controla e monitora as várias funções associadas com o sistema de inspeção 110. O processador 114 pode ser conectado, de forma operacional, a uma memória 116 que pode ter uma memória de leitura apenas (ROM) 118 para armazenar programas, e uma memória de acesso randômico (RAM) 120, servindo como uma área de memória de trabalho, para uso na execução de um programa armazenado na ROM 118. Apesar de o processador 114 ser ilustrado, é possível e contemplado também se utilizar outros componentes eletrônicos, tal como um microcontrolador, um chip de circuito integrado específico de aplicativo (ASIC), ou qualquer outro dispositivo de circuito integrado.

[043] Enquanto a discussão fornecida aqui se refere à funcionalidade do sistema de inspeção 110, o controlador 112 pode ser configurado para controlar outros aspectos da operação de outros sistemas. Ademais, o controlador 112 pode se referir coletivamente a múltiplos dispositivos de controle e processamento através dos quais a funcionalidade do sistema de inspeção 110, e outros sistemas, pode ser distribuída. Por exemplo, partes da funcionalidade do sistema de inspeção 110 podem ser realizadas em um dispositivo de computação remoto 122 possuindo um controlador 124 que é conectado, de forma operacional, ao controlador 112 por um módulo de comunicações 126 do sistema de inspeção 110. O dispositivo de computação remoto 122 pode estar localizado na localização centralizada para uma empresa utilizando o sistema de inspeção 110 para realizar as inspeções em sistemas mecânicos. Os controladores 112, 124 podem ser conectados de forma operacional para permutar informação como necessário para controlar a operação do sistema de inspeção 110. Outras variações na consolidação e distribuição do processamento de controladores 112, 124, como descrito aqui, são contempladas como tendo utilização em sistemas de inspeção 110, de acordo com a presente descrição.

[044] O sistema de inspeção 110 pode incluir adicionalmente uma ou mais fontes de energia EM 128, 130 capazes de projetar energia EM em comprimentos de onda predeterminados correspondentes à largura de sulco WG, dos sulcos 14 no padrão geométrico 12, por exemplo. As fontes de energia EM 128, 130 podem receber sinais de controle do processador 114 fazendo com que as fontes de energia EM 128, 130 projetem energia EM em comprimentos de onda predeterminados. Em algumas modalidades, cada fonte de energia EM 128,130 pode ser capaz de projetar energia EM em um comprimento de onda. Em modalidades alternativas, cada fonte de energia EM 128, 130 ou uma fonte de energia EM podem ser capazes de projetar energia EM em comprimentos de onda diferentes. Enquanto as fontes de energia EM 128, 130 são ilustradas e descritas como estando operacionalmente conectadas ao processador 114, os versados na técnica compreenderão que as fontes de energia EM 128, 130 podem ser dispositivos independentes possuindo dispositivos de entrada associados, tal como comutadores liga/desliga, registros de seleção de comprimento de onda e similares para o controle manual da operação pela realização pessoal de uma inspeção.

[045] O sistema de inspeção 110 também pode incluir um detector de energia EM 132 conectado, de forma operacional, ao processador 114. O detector de energia EM 132 pode ser qualquer dispositivo capaz de detectar o comprimento de onda difratada da energia EM refletida ou transmitida a partir do padrão geométrico 12 quando a energia EM, das fontes de energia EM 128, 130, é projetada para o padrão geométrico 12. Nas modalidades ilustradas aqui, o detector de energia EM 132 pode ser um detector ótico capaz de detectar o comprimento de onda difratada da energia EM refletida ou transmitida. Por exemplo, o detector de energia EM 132 pode ser uma câmera do dispositivo acoplado à carga (CCD), uma câmera de vídeo, aparelho de percepção de energia EM de filme ou outros. Quando ativado pelo processador 114 ou manualmente acionado pelos dispositivos de entrada adequados, o detector de energia EM 132 pode capturar a energia EM difratada e transmitir uma representação dos comprimentos de onda difratada detectados da energia EM difratada para o processador 114. Uma vez recebido, o processador 114 pode armazenar os comprimentos de onda difratada na memória 116. Os versados na técnica compreenderão que a detecção dos comprimentos de onda ou frequências de energia EM difratada e determinações de variações nos comprimentos de onda difratada ou frequências podem ser alcançados utilizando-se mecanismos alternativos como desejável ou necessário por uma implementação em particular dos sistemas e métodos descritos aqui, e o uso de tais mecanismos alternativos é contemplado pelos inventores. Deve-se compreender que o uso de quaisquer outros mecanismos para detecção e análise de comprimentos de onda difratada de energia EM difratada possui uma aplicação igual nos sistemas e métodos da presente descrição.

[046] O sistema de inspeção 110 pode ter um ou mais dispositivos de entrada 134 ajustáveis por um operador para controlar o processo de inspeção. O dispositivo de entrada 134 pode incluir comutadores, botões, teclados, mouse, telas de toque e similares capazes de receber comandos de entrada de um operador. Os dispositivos de saída 136, tal como monitores, telas, telas de toque, alto falante, impressoras e similares podem portar informação do sistema de inspeção 110 para o operador.

[047] Uma implementação ilustrativa do sistema de inspeção 110 é ilustrada na figura 10. O processador 114, a fonte de energia EM 128 e o detector de energia EM 132 são integrados a uma estação de trabalho de inspeção 140. A estação de trabalho de inspeção 140 pode ser, por exemplo, uma estação de trabalho e uma instalação de manutenção para o sistema mecânico do qual o componente estrutural 10 faz parte. Com o componente estrutural 10 disposto na estação de trabalho de inspeção 140, a fonte de energia EM 128 pode ser ativada para projetar feixes 142 de energia EM no comprimento de onda adequado no padrão geométrico 12. Os feixes projetados 142 são difratados e refletidos pelo padrão geométrico 12 para produzir os feixes 144 de energia EM difratada. O detector de energia EM 132 recebe e detecta os feixes 144 da energia EM difratada, e transmite a energia EM detectada para o processador 114 para análise e correlação dos comprimentos de onda difratada detectados ou frequências dos feixes refletidos 144 da energia EM em valores de esforço correspondentes. O processador 114 pode ser programado com algoritmos conhecidos na técnica para realizar a conversão de comprimentos de onda detectados ou frequências em valores de esforço.

[048] A figura 11 ilustra uma implementação alternativa do sistema de inspeção 110, onde a fonte de energia EM 128 e o detector de energia EM 132 são componentes de um dispositivo de inspeção portátil 150, e o processador 114 e a memória 116 estão localizados em uma estação de trabalho de inspeção central 152. O dispositivo de inspeção portátil 150 pode ser um computador laptop, um tablet, um smartphone, um assistente digital pessoal ou outro dispositivo de processamento portátil. O dispositivo de inspeção portátil 150 pode, adicionalmente, incluir um módulo de comunicações 154 capaz de comunicar sem fio com o módulo de comunicações 126 na estação de trabalho de inspeção central para transmitir as cores detectadas a partir do detector de energia EM 132. A energia EM pode ser projetada a partir da fonte de energia EM 128 e detectada pelo detector de energia EM 132 de uma forma similar à ilustrada e descrita para a figura 10.

[049] A figura 11 ilustra adicionalmente uma implementação na qual a fonte de energia EM 130 é posicionada no lado oposto do componente estrutural 10, a partir do dispositivo de inspeção portátil 150. A fonte de energia EM 130 pode ser montada permanentemente dentro de um local de difícil acesso dentro do sistema mecânico. Como ilustrado, a fonte de energia EM 130 pode projetar feixes 142 de energia EM no componente estrutural 10 e no padrão geométrico 12. A energia EM é difratada pelos sulcos 14 no padrão geométrico 12 e transmitida através do componente estrutural 10 em feixes 144. Os feixes 144 da energia EM difratados são recebidos no detector de energia EM 132 no lado oposto do componente estrutural 10 e processados pelo processador 114.

[050] A figura 12 ilustra uma rotina de inspeção ilustrativa 160 que pode ser realizada nos componentes estruturais 10, 30, 50, 70, 100, pelo sistema de inspeção 110. A rotina 160 pode ter início em um bloco 162 onde o componente estrutural é criado (por exemplo, fabricado) com um ou mais dos padrões geométricos 12, 12A-12G dos sulcos 14, 14A-14G, criados dentro do componente estrutural. Os sulcos 14, 14A-14G podem ser formados no componente estrutural utilizando qualquer técnica de fabricação adequada. Depois que o componente estrutural é criado com o padrão geométrico 12, 12A-12G, o controle pode passar para um bloco 164, no qual a fonte de energia EM 128 projeta o feixe 142 de energia EM com o comprimento de onda correspondente no componente estrutural e no padrão geométrico 12, 12A-12G. A energia EM nos feixes projetados 142 é difratada pelos sulcos 14, 14A-14G, e a energia EM correspondente com comprimentos de onda difratada é refletida ou transmitida a partir do padrão geométrico 12, 12A-12G. Os feixes refletidos ou transmitidos 144 da energia EM podem ter comprimentos de onda difratada que variam em localizações diferentes no padrão geométrico 12, 12A-12G devido às mudanças na largura de sulco WG causadas pelo esforço no componente estrutural.

[051] Com os feixes 142 da energia EM projetados no padrão geométrico 12, 12A-12G e sendo difratados e refletidos ou transmitidos, o controle pode passar para um bloco 166, no qual os feixes 144 da energia EM difratada são detectados pelo detector de energia EM 132 para detectar os comprimentos de onda difratada. Os comprimentos de onda difratada dos feixes 144 de energia EM podem ser temporariamente armazenados ou permanentemente armazenados na memória 116.

[052] Depois que os feixes difratados 144 de energia EM são detectados, o controle pode passar para um bloco 168 onde o sistema de inspeção 110 pode determinar se a energia EM com um último comprimento de onda de energia EM foi projetada no padrão geométrico 12, 12A-12G. Como discutido acima, algumas implementações podem ter um primeiro conjunto de sulcos 14, 14A-14G com uma primeira largura de sulco WG, na qual um primeiro feixe 142 de energia EM, possuindo um primeiro comprimento de onda, é projetado, e um segundo conjunto de sulcos 14, 14A-14G, com uma segunda largura de sulco WG, na qual um segundo feixe 142 de energia EM, possuindo um segundo comprimento de onda é projetado. Nessas implementações, pode ser necessário se projetar apenas os feixes 142 com um comprimento de onda de cada vez. Consequentemente, se for determinado, no bloco 168, que os feixes 142 da energia EM, possuindo os vários comprimentos de onda, não foram projetados no padrão geométrico 12, 12A-12G, o controle pode retornar para os blocos 164, 166 para projetar a energia EM a partir da fonte de energia EM 128, 130 com um comprimento de onda diferente dos comprimentos de onda no padrão geométrico 12, 12A-12G e detectar os comprimentos de onda difratada correspondentes nos feixes 144 da energia EM para o próximo feixe projetado 142, como descrito acima.

[053] Se os feixes 142 da energia EM com todos os comprimentos de onda necessários tiverem sido projetados e os feixes difratados 144 da energia EM tiverem sido detectados no bloco 168, o controle pode passar para um bloco 170, no qual os comprimentos de onda difratada dos feixes 144 são correlacionados com os esforços no componente estrutural. Como discutido acima, o processador 114 pode ser programado com algoritmos conhecidos da técnica por correlacionar os comprimentos de onda de energia EM nos feixes difratados 144 em valores de esforço.

[054] Depois que os valores de esforço são determinados para os feixes difratados 144 da energia EM no bloco 170, o controle pode passar para um bloco 172 para determinar se qualquer um dos valores de esforço calculados a partir dos comprimentos de onda difratada nos feixes difratados 144 da energia EM excede um valor de esforço mínimo predeterminado acima do qual inspeção ou manutenção adicional deve ser realizada. Como discutido, determinados níveis de esforço são aceitáveis em um componente estrutural. Como uma alternativa, o valor de esforço atual pode ser comparado com valores de esforço de linha de base obtidos para o componente estrutural antes de o sistema mecânico ser colocado a serviço e exposto às condições ambientais. Os valores de esforço de linha de base no padrão geométrico 12, 12A-12G podem ser estabelecidos pela projeção dos feixes 142 no componente estrutural quando nenhum esforço é imposto ao componente estrutural, ou quando um esforço conhecido é imposto ao componente estrutural para determinar os comprimentos de onda difratada nos feixes 144 em resposta. Em outras modalidades, uma parte do padrão geométrico 12, 12A-12G pode ser aplicada a uma área que não sofrerá esforços durante a exposição a condições ambientais, e os comprimentos de onda difratada, a partir da área que não sofre esforço, podem estabelecer linhas de base dinâmicas em tempo real no momento em que a inspeção é realizada.

[055] Uma comparação pode ser feita entre os valores e esforço atuais e a linha de base ou outros valores de esforço determinados anteriormente para determinar se os valores de esforço atuais diferem dos valores de esforço anteriores por mais do que uma quantidade ou percentual mínimo. Se os valores de esforço não forem superiores ao valor de esforço mínimo e uma inspeção adicional não for exigida, o controle pode passar para um bloco 174 onde o componente estrutural é exposto a condições ambientais. A exposição pode ser proveniente do uso normal no ambiente normal do sistema mecânico. Onde o sistema mecânico está em um estágio de desenvolvimento, as condições ambientais podem ser aplicadas em um ambiente de teste. Depois da exposição no bloco 174, o controle pode retornar para o bloco 164 para iniciar outro caso de inspeção de componente estrutural. Os valores de esforço sendo superiores ao valor de esforço mínimo no bloco 172 podem indicar que uma inspeção, manutenção ou substituição adicional do componente estrutural pode ser necessária. Se os valores de esforço forem superiores ao valor de esforço mínimo no bloco 172, o controle passa para um bloco 176 para conduzir uma inspeção adicional do componente estrutural.

[056] A rotina de inspeção 160, da figura 12, é um exemplo de um processo quantitativo para avaliação do esforço nos componentes estruturais 10, 30, 50, 70, 100 e identificação de quando uma inspeção, manutenção ou substituição adicional pode se fazer necessária. Em algumas implementações, pode ser adequado se substituir ou suplementar a rotina de inspeção quantitativa 160 com um processo qualitativo, no qual a experiência dos inspetores que realizam a inspeção pode ser utilizada para analisar um padrão de esforço nos componentes estruturais 10, 30, 50, 70, 100 e identificar anomalias no padrão de esforço que podem exigir inspeção adicional. A figura 13 ilustra uma rotina de inspeção qualitativa ilustrativa 180 que pode ser realizada nos componentes estruturais 10, 30, 50, 70, 100 pelo sistema de inspeção 110 e um inspetor, engenheiro ou outro técnico de inspeção utilizando o sistema de inspeção 110. A rotina de inspeção 180 pode começar de forma similar à rotina de inspeção 160 onde o componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100 é criado com o padrão geométrico 12, 12A-12G dos sulcos 14, 14A-14G no bloco 162, os feixes 142 de energia EM são projetados no componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100 no bloco 164, os feixes 144 de energia EM difratada são detectados no bloco 166, e os comprimentos de onda difratada dos feixes 144 da energia EM difratada são correlacionados com os esforços no componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100 no bloco 170.

[057] Para se implementar a rotina de inspeção 180, o sistema de inspeção 100 pode ser modificado nos blocos 164, 166, 170 para identificar as localizações dos feixes 142, 144 com relação ao componente estrutural inspecionado 10, 30, 50, 70, 100 à medida que os feixes 142 são projetados através da superfície do componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100. Técnicas conhecidas para se determinar as localizações e movimentos de um corpo ou dispositivo, tal como o componente estrutural 10, à medida que move com relação à estação de trabalho de inspeção 140 da figura 10 ou o dispositivo de inspeção portátil 150 da figura 11, à medida que se move além da superfície do componente estrutural 10, por exemplo. A informação de localização para os feixes 144 de energia EM difratada pode ser armazenada na memória 116 juntamente com os comprimentos de onda difratada detectados no bloco 166 e os valores de esforço correlacionados determinados no bloco 170.

[058] Depois que os comprimentos de onda difratada são detectados e os valores de esforço são determinados, ou dinamicamente enquanto o sistema de inspeção 110 está inspecionando o componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100, o controle pode passar para um bloco 182, no qual os comprimentos de onda difratada, os valores de esforço e as localizações dos feixes 144, com relação ao componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100, podem ser utilizados para gerar e exibir um padrão de esforço para o componente estrutural inspecionado 10, 30, 50, 70, 100. A figura 14 ilustra um exemplo de um monitor 200 de um padrão de esforço 202 que pode ser derivado da informação adquirida pelo sistema de inspeção 110. O monitor 200 pode ser qualquer monitor visual adequado que porte uma representação gráfica dos esforços no componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100. Por exemplo, o monitor 200 pode ser um monitor de vídeo em um dos dispositivos de saída 136 na estação de trabalho de inspeção 140, dispositivo de inspeção portátil 150, estação de trabalho de inspeção central 152 ou outra localização onde um inspetor pode visualizar o monitor 200. Em modalidades alternativas, o monitor 200 pode ser uma saída impressa por um dos dispositivos de saída 136 em um local adequado. Além disso, dispositivos de saída de monitor visual alternativos 136 para exibição do padrão de esforço 202 serão aparentes aos versados na técnica e são contemplados pelos inventores.

[059] O padrão de esforço 202 é uma representação visual da distribuição de valores de esforço através do componente estrutural inspecionado 10, 30, 50, 70, 100. No exemplo ilustrado, a exibição do padrão de esforço 202 utiliza sombreamento em escala de cinza para representar as localizações e magnitudes dos valores de esforço no componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100. Sombras em branco ou cinza mais claro podem indicar áreas de baixo esforço, e o sombreamento em cinza pode escurecer à medida que os valores de esforço aumentam. O espaçamento entre as áreas sombreadas fornece uma indicação da taxa de mudança dos valores de esforço através do componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100. Em modalidades alternativas, o padrão de esforço pode ser codificado por cores. Por exemplo, azul pode corresponder a valores de baixo esforço e as cores podem progredir através do espectro de cores até o vermelho, que pode representar valores de alto esforço. Em outras modalidades, o padrão de esforço pode ser apresentado como linhas de valores de esforço constante possuindo uma aparência similar aos mapas climáticos que ilustram mudanças na pressão barométrica ou mapas topográficos ilustrando mudanças de elevação. Estratégias de representação alternativa adicionais são contempladas.

[060] Em algumas modalidades onde a escala de cinza ou o espectro de cores é utilizado, uma escala pode ser adicionada ao monitor 200 para indicar os valores de esforço correspondentes a várias sombras ou cores no padrão de esforço 202. O monitor 200 pode exibir adicionalmente um valor de esforço mínimo na área de esforço mínimo 204, e um valor de esforço máximo em uma área de esforço máximo 206. O monitor 200 pode ser adicionalmente aperfeiçoado pela exibição do padrão de esforço 202 que se sobrepõe a uma imagem capturada ou representação gráfica do componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100 e posicionado na imagem para ilustrar, de forma mais clara, a localização do padrão de esforço no componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100.

[061] Com o padrão de esforço 202 gerado e exibido no monitor 200 no bloco 182, o controle pode passar para um bloco 184 onde um inspetor, funcionário da manutenção ou outro médico pode revisar o padrão de esforço 202 para determinar se o padrão de esforço 202 está normal para condições ambientais às quais o componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100 foi submetido. O inspetor pode fazer referência à sua experiência na inspeção de componentes estruturais atuais e/ou outros na avaliação de se o padrão de esforço 202 apresenta características que devem ser esperadas, ou se o padrão de esforço 202 indica que as questões podem existir exigindo a inspeção adicional. A avaliação pode incluir a revisão da informação de linha de base coletada para o componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100 do tipo discutido acima. A informação de linha de base pode ser apresentada em qualquer formato adequado. Em algumas implementações, a informação de linha de base pode ser utilizada para gerar um padrão de esforço de linha de base que pode ser exibido no monitor 200 como um suplemento para o padrão de esforço em tempo real 202, a fim de fornecer uma comparação visual.

[062] Se o inspetor determinar, no bloco 184, que o padrão de esforço 202 está normal, os valores de esforço ilustrados no padrão de esforço 202 não são superiores a ou inferiores aos valores de esforço, o que indicaria a existência de problemas, e uma inspeção adicional não será exigida de outra forma, e o controle pode passar para o bloco 174, onde o componente estrutural é exposto às condições ambientais, como discutido acima. Depois da exposição, no bloco 174, o controle pode retornar para o bloco 164, para iniciar outro caso de inspeção do componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100. O padrão de esforço 202 sendo diferente do esperado nos valores de esforço que são superiores ao esperado ou inferiores ao esperado no bloco 184, pode indicar que uma inspeção, manutenção ou substituição adicionais do componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100 pode se fazer necessária. Se o padrão de esforço 202 não estiver normal com relação a um padrão de esforço esperado para o componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100 no bloco 184, o controle passa para o bloco 176 para conduzir a inspeção adicional do componente estrutural 10, 30, 50, 70, 100. Como discutido acima, a rotina de inspeção qualitativa 180 pode ser implementada como uma alternativa ou um suplemento para a rotina de inspeção quantitativa 160 da figura 12.

Aplicabilidade Industrial

[063] O sistema de inspeção 110 e a rotina 160 podem ter aplicação ampla na avaliação de integridade estrutural dos componentes estruturais em sistemas mecânicos. Por exemplo, o sistema de inspeção 110 e a rotina 160 podem ser utilizados em um aplicativo de monitoramento de reparo para garantir a qualidade da ligação de um reparo, tal como a emenda 102 da figura 8, ao componente estrutural 100, e a resposta da emenda 102 à estresse e esforço com o tempo, antes de o componente estrutural 100 ser substituído. Se o padrão geométrico 12C for criado na emenda 102 antes de a emenda 102 ser aplicada ao componente estrutural 100, e localizada perto da linha de ligação entre o componente estrutural 100 e a emenda 102, os esforços decorrentes da ligação podem ser representados por imagens e analisados de acordo com a rotina 160 para detectar as tensões residuais na emenda 102 e a qualidade de ligação da emenda 102 ao componente estrutural 100. Uma imagem de linha de base da emenda 102, antes de o componente estrutural 100 com a emenda 102 ser exposto às condições ambientais, pode ilustrar qualquer esforço na emenda 102 e no componente estrutural 100, e a criação de imagem periódica, depois que o componente estrutural 100 é exposto às condições ambientais, monitorará a qualidade e integridade da ligação e da emenda 102, e indicará a degradação no reparo com o tempo. Os valores de esforço derivados através do sistema de inspeção 110 e a rotina 160 podem ser registrados em um modelo de análise de elemento finito (FEA) da emenda 102 no componente estrutural 100 e analisados para fornecer avaliação de desempenho da emenda 102, programações de inspeção prospectivas, e abordagens a NDI e planos de manutenção e reparo previstos.

[064] O sistema de inspeção 110 e a rotina 160 podem ter aplicação em ambientes de teste estruturais. Fabricantes conduzem, tipicamente, teste estrutural de subescala, escala intermediária e escala total dos componentes e reparos para garantir o desempenho adequado no campo. Tal teste pode envolver condições de carregamento estático e dinâmico. Várias técnicas são atualmente utilizadas nesse tipo de teste estrutural. Por exemplo, calibradores de esforço são aplicados a componentes estruturais como sensores pontuais para monitorar o estresse e esforço durante os testes, mas sua eficiência na detecção de localizações, nas quais danos ao componente estrutural têm início e se propagam, depende de onde os calibradores de esforço estão localizados no componente estrutural. A correlação de Imagem Digital (DIC) pode ser utilizada para fornecer mapeamento de transmissão durante o teste estrutural, mas o processo pode ser caro, exigir especialistas na operação, e necessitar pulverizar um padrão salpicado na superfície. Consequentemente, DIC pode ser utilizada de forma criteriosa no teste estrutural. O sistema de inspeção 110 e a rotina 160 podem ser utilizados como uma alternativa ou um suplemento às técnicas de teste utilizadas atualmente, e podem ser utilizados para monitorar e medir os padrões de esforço em tempo real por todas as condições de carregamento de teste. Os padrões de esforço detectados podem ser utilizados para correlacionar os modelos de análise e para apontar ou indicar as localizações de falha inicial no componente estrutural sendo testado. Como no aplicativo de monitoramento de reparo, a alimentação direta da informação de esforço para as ferramentas FEA pode fornecer informação de crescimento de danos em tempo real ou nível de carga. A informação de iniciação e crescimento de danos pode ser utilizada para aperfeiçoar os modelos estruturais dos componentes estruturais e modificar os projetos estruturais.

[065] O sistema de inspeção 110 e a rotina 160 podem ser utilizados para aperfeiçoar o processo de fabricação dos componentes compostos que estão se tornando mais prevalecentes nos sistemas mecânicos, e, em particular, nos sistemas aeroespaciais. Durante o desenvolvimento da fabricação, o monitoramento periódico de processo e fabricação de componentes compostos, pode ser benéfico se determinar e rastrear os esforços internos no componente composto que são criados pela fabricação do componente. Os esforços internos podem ser rastreados através do uso de dobras do indicador de esforço em um componente composto, que são configuradas com padrões geométricos 12, 12A-12G. Para se criar as dobras do indicador de esforço, o padrão geométrico 12, 12A-12G é aplicado à resina nas dobras selecionadas durante a fabricação, como uma camada de resina adicional pulverizada na dobra que é configurada subsequentemente com o padrão geométrico 12, 12A-12G, ou como um aplique que forma uma dobra removível que pode ser removida depois que o componente composto é curado. As dobras do indicador de esforço padronizadas ilustrarão esforços residuais e reforços que existem no componente composto devido ao processo de cura. A informação das dobras de indicador de esforço padronizadas pode ser utilizada para modificar o processo de fabricação do componente composto para reduzir a urdidura, prever o desempenho e verificar que o processo de produção ainda está dentro da especificação.

[066] O sistema de inspeção 110 e a rotina 160 também podem ter aplicação no monitoramento da saúde estrutural dos componentes estruturais dispostos em áreas de acesso limitado de seus sistemas mecânicos. As estruturas de acesso limitado na aeronave e outros sistemas mecânicos podem ser críticas à integridade estrutural e podem sofrer de alto carregamento. O teste de saúde estrutural de tais estruturas de acesso limitado pode exigir processos de desmontagem e remontagem caros. As superfícies que sofrem com o esforço na forma de padrões geométricos 12, 12A-12G dos sulcos 14, 14A-14G podem ser criadas em localizações estratégicas dentro dos componentes estruturais de acesso limitado durante a fabricação. Boroscópios óticos ou de vídeo ou câmeras pequenas e mecanismos de extensão podem funcionar como a fonte de energia EM 128 ou 130 e o detector de energia EM 132 no sistema de inspeção 110 e podem ser utilizados para detectar os comprimentos de onda difratada na energia EM transmitida a partir dos padrões geométricos 12, 12A-12G nas estruturas de acesso limitado e permitir a análise dos dados de comprimento de onda difratada para detectar a degradação dos componentes e monitorar o crescimento lento dos danos, até que um reparo seja necessário, por exemplo. Como discutido acima com relação à figura 11, a fonte de energia EM 130 ou o detector de energia EM 132 podem ser montados permanentemente dentro do espaço de difícil acesso ou desenvolvidos durante a inspeção de uma forma que não exija a desmontagem completa do componente estrutural. Outro dentre a fonte de energia EM 130 e o detector de energia EM 132 pode ser posicionado no lado oposto do componente estrutural para detectar os feixes transmitidos 144 de energia EM. Onde o acesso permite, a inspeção de energia EM pode ser combinada com outros métodos NDI, tal como termografia por infravermelho ou criação de imagem em terahertz, para fornecer uma avaliação aperfeiçoada e disposição dos componentes de acesso limitado. Isso e aplicativos anteriores do sistema de inspeção 110 e rotina 160 são ilustrativos, e aplicativos adicionais são contemplados pelos inventores.

[067] Adicionalmente, a descrição compreende exemplos, de acordo com as seguintes cláusulas:

[068] Cláusula 1. Um componente estrutural de múltiplas camadas compreendendo: uma primeira camada externa; uma segunda camada externa; e uma primeira camada padronizada disposta entre a primeira camada externa e a segunda camada externa e possuindo um primeiro padrão geométrico de sulcos em uma primeira superfície da primeira camada padronizada, o primeiro padrão geométrico de sulcos possuindo um primeiro conjunto de sulcos, cada um possuindo uma primeira largura de sulco, onde um primeiro feixe projetado de energia eletromagnética (EM), possuindo um primeiro comprimento de onda, que corresponde à primeira largura de sulco, é difratado quando o primeiro feixe projetado de energia EM atinge o primeiro conjunto de sulcos e cria um primeiro feixe difratado de energia EM difratada, que possui um primeiro comprimento de onda difratada que indica mudanças na primeira largura de sulco, devido ao esforço causado quando o componente estrutural de múltiplas camadas é exposto a uma condição ambiental, e onde pelo menos uma dentre a primeira camada externa e a segunda camada externa é fabricada a partir de um material de camada externa que é transparente com relação ao primeiro feixe projetado de energia EM e o primeiro feixe difratado de energia EM difratada.

[069] Cláusula 2. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 1, no qual a primeira camada padronizada é fabricada a partir de um material metálico.

[070] Cláusula 3. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 1, no qual a primeira camada externa é fabricada a partir de material de camada externa, e onde a primeira camada padronizada reflete o primeiro feixe projetado de energia EM que atravessa a primeira camada externa para transmitir o primeiro feixe difratado da energia EM difratada através da primeira camada externa.

[071] Cláusula 4. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 1, no qual a primeira camada externa e a segunda camada externa são fabricadas a partir do material de camada externa, e onde, quando o primeiro feixe projetado de energia EM atravessa a primeira camada externa para a primeira camada padronizada, o primeiro feixe difratado da energia EM difratada atravessa a segunda camada externa e sai do componente estrutural de múltiplas camadas.

[072] Cláusula 5. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 1, compreendendo: uma camada intermediária entre a primeira camada externa e a segunda camada externa com a primeira camada padronizada disposta entre a primeira camada externa e a camada intermediária; e uma segunda camada padronizada disposta entre a camada intermediária e a segunda camada externa e possuindo um segundo padrão geométrico de sulcos em uma segunda superfície da segunda camada padronizada, o segundo padrão geométrico de sulcos possuindo um segundo conjunto de sulcos, cada um possuindo uma segunda largura de sulco que é diferente da primeira largura de sulco, onde um segundo feixe projetado de energia EM, possuindo um segundo comprimento de onda que corresponde à segunda largura de sulco, é difratado quando o segundo feixe projetado de energia EM atinge o segundo conjunto de sulcos e cria um segundo feixe difratado de energia EM difratada que possui um segundo comprimento de onda difratada que indica mudanças na segunda largura de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural de múltiplas camadas é exposto à condição ambiental, e onde o material de camada externa é transparente com relação ao segundo feixe projetado de energia EM e o segundo feixe difratado da energia EM difratada.

[073] Cláusula 6. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 5, no qual a segunda largura de sulco é superior à primeira largura de sulco e o segundo comprimento de onda é maior do que o primeiro comprimento de onda, de modo que o segundo feixe projetado de energia EM atravesse o primeiro padrão geométrico de sulcos sem ser difratado.

[074] Cláusula 7. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 1, no qual o primeiro padrão geométrico de sulcos compreende um padrão geométrico bidimensional possuindo um segundo conjunto de sulcos, cada um possuindo uma segunda largura de sulco e espaçado em uma segunda direção que não é paralela a uma primeira direção na qual o primeiro conjunto de sulcos é espaçado.

[075] Cláusula 8. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 7, no qual a segunda largura de sulco não é igual à primeira largura de sulco, onde um segundo feixe projetado de energia EM, possuindo um segundo comprimento de onda que corresponde à segunda largura de sulco, é difratado quando o segundo feixe projetado de energia EM atinge o segundo conjunto de sulcos e cria um segundo feixe difratado de energia EM difratada, que possui um segundo comprimento de onda difratada, que indica mudanças na segunda largura de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural de múltiplas camadas é exposto à condição ambiental, e onde o material de camada externa é transparente com relação ao segundo feixe projetado de energia EM e o segundo feixe difratado da energia EM difratada.

[076] Cláusula 9. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 1, no qual sulcos do primeiro conjunto de sulcos possuem um formato geométrico similar e definem áreas crescentes, com os sulcos sendo dispostos de forma concêntrica para formar o primeiro padrão geométrico de sulcos.

[077] Cláusula 10. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 9, no qual uma distância de espaçamento de sulco entre sulcos adjacentes do primeiro padrão geométrico aumenta à medida que o primeiro padrão geométrico se estende para fora a partir de um ponto central.

[078] Cláusula 11. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 1, no qual o primeiro padrão geométrico de sulcos possui um segundo conjunto de sulcos, cada um possuindo uma segunda largura de sulco, onde um segundo feixe projetado de energia EM, possuindo um segundo comprimento de onda correspondente à segunda largura de sulco, é difratado quando o segundo feixe projetado de energia EM atinge o segundo conjunto de sulcos e cria um segundo feixe difratado de energia EM difratada, que possui um segundo comprimento de onda difratado indicando mudanças na segunda largura de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural de múltiplas camadas é exposto às condições ambientais, e onde o material de camada externa é transparente com relação ao segundo feixe projetado de energia EM e o segundo feixe difratado de energia EM difratada.

[079] Cláusula 12. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 1, no qual a primeira camada padronizada compreende uma pluralidade de fios paralelos que definem o primeiro padrão geométrico de sulcos, onde a primeira largura de sulco dos sulcos é igual a uma distância de espaçamento de fios entre os fios adjacentes dentre a pluralidade de fios paralelos.

[080] Cláusula 13. O componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 1, no qual a primeira camada padronizada compreende uma tela de entrelaçamento de fios que define o primeiro padrão geométrico de sulcos, onde a tela de entrelaçamento de fio compreende: um primeiro conjunto de fios paralelos orientados em uma primeira direção, onde a primeira largura de sulco é igual a uma primeira distância de espaçamento de fio entre os fios adjacentes do primeiro conjunto de fios paralelos; e um segundo conjunto de fios paralelos orientados em uma segunda direção, que não é paralela à primeira direção, onde uma segunda largura de sulco dos sulcos é igual a uma segunda distância de espaçamento de fios entre os fios adjacentes do segundo conjunto de fios paralelos.

[081] Cláusula 14. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 13, no qual o primeiro conjunto de fios paralelos é tramado juntamente com o segundo conjunto de fios paralelos.

[082] Cláusula 15. Componente estrutural de múltiplas camadas, de acordo com a cláusula 13, no qual a primeira largura de sulco não é igual à segunda largura de sulco.

[083] Cláusula 16. Sistema de inspeção para avaliar o esforço em um componente estrutural, compreendendo: um primeiro padrão geométrico de sulcos dentro do componente estrutural possuindo um primeiro conjunto de sulcos, cada um possuindo uma primeira largura de sulcos; uma primeira fonte de energia eletromagnética (EM) projetando um primeiro feixe projetado de energia EM em um primeiro comprimento de onda, que corresponde à primeira largura de sulco, onde, quando o primeiro feixe projetado de energia EM é projetado no componente estrutural, o primeiro feixe projetado de energia EM atravessa o componente estrutural para o primeiro padrão geométrico de sulcos, e é difratado pelo primeiro conjunto de sulcos para criar um primeiro feixe difratado de energia EM difratada, possuindo um primeiro comprimento de onda difratada indicando mudanças na primeira largura de sulco, devido ao esforço causado quando o componente estrutural é exposto a uma condição ambiental; um detector de energia EM detectando o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado de energia EM difratada, a partir do primeiro conjunto de sulcos, à medida que a primeira fonte de energia EM projeta o primeiro feixe projetado de energia EM no componente estrutural; e um processador conectado de forma operacional ao detector de energia EM e configurado para receber o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado de energia EM difratada, a partir do detector de energia EM e para correlacionar o primeiro comprimento de onda difratada com o esforço no componente estrutural.

[084] Cláusula 17. Sistema de inspeção, de acordo com a cláusula 16, no qual o primeiro padrão geométrico dos sulcos reflete o primeiro feixe projetado de energia EM para transmitir o primeiro feixe difratado de energia EM difratada de volta através do componente estrutural e onde a primeira fonte de energia EM e o detector de energia EM são posicionados no mesmo lado do componente estrutural.

[085] Cláusula 18. Sistema de inspeção, de acordo com a cláusula 16, no qual o primeiro feixe difratado da energia EM difratada é transmitido através do componente estrutural em um lado oposto do primeiro padrão geométrico de sulcos a partir do primeiro feixe projetado de energia EM, e onde a primeira fonte de energia EM e o detector de energia EM são posicionados em lados opostos do componente estrutural.

[086] Cláusula 19. Sistema de inspeção, de acordo com a cláusula 16, no qual o primeiro padrão geométrico de sulcos possui um segundo conjunto de sulcos, cada um possuindo uma segunda largura de sulco, onde o sistema de inspeção compreende uma segunda fonte de energia EM que projeta um segundo feixe projetado de energia EM em um segundo comprimento de onda, que corresponde à segunda largura de sulco, onde, quando o segundo feixe projetado de energia EM é projetado no componente estrutural, o segundo feixe projetado de energia EM, atravessando o componente estrutural para o primeiro padrão geométrico de sulcos, e é difratado pelo segundo conjunto de sulcos para criar um segundo feixe difratado de energia EM difratada possuindo um segundo comprimento de onda difratada que indica as mudanças na segunda largura de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural é exposto às condições ambientais, onde o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado de energia EM difratada, refletida a partir do segundo conjunto de sulcos, é detectado pelo detector de energia EM à medida que a segunda fonte de energia EM projeta o segundo feixe projetado de energia EM no componente estrutural, e onde o processador é configurado para receber o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado da energia EM difratada do detector de energia EM e para correlacionar o segundo comprimento de onda difratada com o esforço no componente estrutural.

[087] Cláusula 20. Sistema de inspeção, de acordo com a cláusula 16, compreendendo: um segundo padrão geométrico de sulcos dentro do componente estrutural, em uma profundidade diferente de uma superfície externa do componente estrutural do que o primeiro padrão geométrico de sulcos, o segundo padrão geométrico de sulcos possuindo um segundo conjunto de sulcos, cada um possuindo uma segunda largura de sulcos; e uma segunda fonte de energia EM projetando um segundo feixe projetado de energia EM em um segundo comprimento de onda, que corresponde à segunda largura de sulco, onde, quando o segundo feixe projetado de energia EM é projetado no componente estrutural, o segundo feixe projetado de energia EM atravessa o componente estrutural para o segundo padrão geométrico de sulcos, e é difratado pelo segundo conjunto de sulcos para criar um segundo feixe difratado de energia EM difratada possuindo um segundo comprimento de onda difratada que indica mudanças na segunda largura de sulco, devido ao esforço causado quando o componente estrutural é exposto a condições ambientais, onde o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado da energia EM difratada, refletida a partir do segundo conjunto de sulcos, é detectada pelo detector de energia EM à medida que a segunda fonte de energia EM projeta o segundo feixe projetado de energia EM no componente estrutural, e onde o processador é configurado para receber o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado de energia EM difratada a partir do detector de energia EM e para correlacionar o segundo comprimento de onda difratada com o esforço no componente estrutural.

[088] Cláusula 21. Sistema de inspeção, de acordo com a cláusula 20, no qual a segunda largura de sulco é superior à primeira largura de sulco e o segundo comprimento de onda é superior ao primeiro comprimento de onda, de modo que o segundo feixe projetado de energia EM atravesse o primeiro conjunto de sulcos sem ser difratado.

[089] Cláusula 22. Sistema de inspeção, de acordo com a cláusula 16, no qual o primeiro padrão geométrico de sulcos compreende um padrão geométrico bidimensional possuindo o primeiro conjunto de sulcos espaçado em uma primeira direção e um segundo conjunto de sulcos espaçado em uma segunda direção, que não é paralela à primeira direção.

[090] Cláusula 23. Sistema de inspeção, de acordo com a cláusula 22, no qual o primeiro conjunto de sulcos possui a primeira largura de sulco e o segundo conjunto de sulcos possui uma segunda largura de sulco, que não é igual à primeira largura de sulco, onde a primeira fonte de energia EM projeta um segundo feixe projetado de energia EM, possuindo um segundo comprimento de onda que corresponde à segunda largura de sulco, onde o segundo feixe projetado de energia EM é difratado pelo segundo conjunto de sulcos para criar um segundo feixe difratado de energia EM difratada possuindo um segundo comprimento de onda difratada que indica mudanças na segunda largura de sulco, devido ao esforço causado quando o componente estrutural é exposto a condições ambientais, onde o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado da energia EM difratada refletida a partir do segundo conjunto de sulcos é detectado pelo detector de energia EM à medida que a primeira fonte de energia EM projeta o segundo feixe projetado de energia EM no componente estrutural, e onde o processador é configurado para receber o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado da energia EM difratada a partir do detector de energia EM para correlacionar o segundo comprimento de onda difratada com o esforço no componente estrutural.

[091] Cláusula 24. Sistema de inspeção, de acordo com a cláusula 16, compreendendo um dispositivo de inspeção portátil que contém a primeira fonte de energia EM e o detector de energia EM, e transmitindo o primeiro comprimento de onda difratada, do primeiro feixe difratado da energia EM difratada, para o processador através das comunicações sem fio.

[092] Cláusula 25. Método para avaliar o esforço em um componente estrutural possuindo um primeiro padrão geométrico de sulcos dentro do componente estrutural, o primeiro padrão geométrico de sulcos possuindo um primeiro conjunto de sulcos, cada um possuindo uma primeira largura de sulco, o método para avaliar o esforço compreendendo projetar um primeiro feixe projetado de energia eletromagnética (EM) através do componente estrutural para o primeiro padrão geométrico de sulcos, onde o primeiro feixe projetado de energia EM possui um primeiro comprimento de onda que corresponde à primeira largura de sulco, e onde o primeiro conjunto de sulcos difrata o primeiro feixe projetado de energia EM para criar um primeiro feixe difratado de energia EM difratada, possuindo um primeiro comprimento de onda difratada indicando mudanças na primeira largura de sulco, devido ao esforço causado quando o componente estrutural é exposto a condições ambientais; detectar o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado de energia EM difratada, a partir do primeiro conjunto de sulcos, à medida que o primeiro feixe projetado de energia EM é projetado no componente estrutural; e correlacionar o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado de energia EM difratada a partir do primeiro padrão geométrico de sulcos com o esforço no componente estrutural.

[093] Cláusula 26. Método para avaliar o esforço, de acordo com a cláusula 25, no qual o primeiro padrão geométrico de sulcos possui um segundo conjunto de sulcos, cada um possuindo uma segunda largura de sulco, e onde o método para avaliar o esforço compreende: projetar um segundo feixe projetado de energia EM através do componente estrutural para o primeiro padrão geométrico de sulcos, onde o segundo feixe projetado de energia EM possui um segundo comprimento de onda que corresponde à segunda largura de sulco, e onde o segundo conjunto de sulcos difrata o segundo feixe projetado de energia EM para criar um segundo feixe difratado de energia EM difratada, possuindo um segundo comprimento de onda difratada que indica as mudanças na segunda largura de sulco decorrente do esforço causado quando o componente estrutural é exposto às condições ambientais; detectar o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado de energia EM difratada a partir do segundo conjunto de sulcos à medida que o feixe projetado de energia EM é projetado no componente estrutural; e correlacionar o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado de energia EM difratada a partir do segundo conjunto de sulcos com o esforço no componente estrutural.

[094] Cláusula 27. Método para avaliar o esforço, de acordo com a cláusula 25, compreendendo projetar o primeiro feixe projetado de energia EM no componente estrutural uma primeira vez antes de o componente estrutural ser exposto às condições ambientais; detectar um comprimento de onda difratada de linha de base do primeiro feixe difratado de energia EM difratada a partir do primeiro conjunto de sulcos, à medida que o primeiro feixe difratado de energia EM é projetado no componente estrutural pela primeira vez; projetar o primeiro feixe projetado de energia EM no componente estrutural uma segunda vez depois que o componente estrutural é exposto às condições ambientais; detectar o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado de energia EM difratada a partir do primeiro conjunto de sulcos à medida que o primeiro feixe projetado de energia EM é projetado no componente estrutural pela segunda vez; e comparar o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado de energia EM difratada com o comprimento de onda difratada de linha de base à medida que o primeiro feixe projetado de energia EM é projetado no componente estrutural pela segunda vez para determinar mudanças no esforço em localizações correspondentes do componente estrutural.

[095] Cláusula 28. Método para avaliar o esforço, de acordo com a cláusula 25, no qual o componente estrutural possui um segundo padrão geométrico de sulcos dentro do componente estrutural em uma profundidade diferente de uma superfície do componente estrutural do que o primeiro padrão geométrico de sulcos, o segundo padrão geométrico de sulcos possuindo um segundo conjunto de sulcos, cada um possuindo uma segunda largura de sulco, o método para avaliar o esforço compreendendo projetar um segundo feixe projetado de energia EM através do componente estrutural para o segundo padrão geométrico de sulcos, onde o segundo feixe projetado de energia EM possui um segundo comprimento de onda que corresponde à segunda largura de sulco, e onde o segundo conjunto de sulcos difrata o segundo feixe projetado de energia EM para criar um segundo feixe difratado de energia EM difratada, possuindo um segundo comprimento de onda difratada que indica mudanças na segunda largura de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural é exposto às condições ambientais; detectar o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado de energia EM difratada, a partir do segundo padrão geométrico de sulcos à medida que o segundo feixe projetado de energia EM é projetado no componente estrutural; e correlacionar o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado da energia EM difratada a partir do segundo padrão geométrico de sulcos com o esforço no componente estrutural.

[096] Cláusula 29. Método para avaliar o esforço, de acordo com a cláusula 25, no qual o primeiro conjunto de sulcos reflete o primeiro feixe projetado de energia EM para transmitir o primeiro feixe difratado de energia EM difratada de volta através do componente estrutural, e onde o método para avaliar o esforço compreende projetar o primeiro feixe projetado de energia EM no componente estrutural e detectar o primeiro comprimento de onda difratada no mesmo lado do componente estrutural.

[097] Cláusula 30. Método para avaliar o esforço, de acordo com a cláusula 25, no qual o primeiro feixe difratado de energia EM difratada é transmitido através do componente estrutural em um lado oposto do primeiro padrão geométrico de sulcos, a partir do primeiro feixe projetado de energia EM, e o método para avaliar o esforço compreende projetar o primeiro feixe projetado de energia EM no componente estrutural e detectar o primeiro comprimento de onda difratada em lados opostos do componente estrutural.

[098] Cláusula 31. Método para avaliar o esforço, de acordo com a cláusula 25, compreendendo comparar o esforço no componente estrutural com um valor mínimo de esforço, e conduzir inspeção adicional do componente estrutural em resposta à determinação de que o esforço no componente estrutural é superior ao valor mínimo de esforço.

[099] Cláusula 32. Método para avaliar o esforço, de acordo com a cláusula 25, compreendendo gerar e exibir um padrão de esforço derivado do esforço no componente estrutural, onde o padrão de esforço é uma representação gráfica dos valores de esforço em uma área inspecionada do componente estrutural; e conduzir inspeção adicional do componente estrutural em resposta à determinação de que o padrão de esforço é diferente de um padrão de esforço esperado no componente estrutural.

[100] Enquanto o texto anterior apresenta uma descrição detalhada de inúmeras modalidades diferentes, deve-se compreender que o escopo legal de proteção é definido por palavras das reivindicações apresentadas no final dessa patente. A descrição detalhada deve ser considerada ilustrativa apenas e não descreve toda modalidade possível, visto que descrever toda modalidade possível seria impraticável, se não impossível. Inúmeras modalidades alternativas podem ser implementadas, utilizando tecnologia atual ou tecnologia desenvolvida depois da data de depósito dessa patente, que ainda se encontraria dentro do escopo das reivindicações definindo o escopo de proteção.

[101] Deve-se compreender também que, a menos que um termo tenha sido expressamente definido aqui, não há intenção de se limitar o significado desse termo, seja expressamente ou por implicação, além de seu significado simples e normal, e tal termo não deve ser interpretado como sendo limitado em escopo com base em qualquer declaração feita em qualquer seção dessa patente (além da linguagem das reivindicações). Até onde qualquer termo mencionado nas reivindicações no final dessa patente é referido aqui de uma forma consistente com um significado singular, isso é feito por motivos de clareza apenas e não de modo a confundir o leitor, e não se pretende que tal termo reivindicado seja limitado, por implicação ou de outra forma, a esse significado singular.

Claims

Sistema de inspeção (110) para avaliar o esforço em um componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100), caracterizado pelo fato de compreender:
um primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) de sulcos (14) dentro do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) possuindo um primeiro conjunto de sulcos (14) , cada um possuindo uma primeira largura de sulcos;
uma primeira fonte de energia eletromagnética (EM) (128) projetando um primeiro feixe projetado (142) de energia EM em um primeiro comprimento de onda que corresponde à primeira largura de sulco, onde, quando o primeiro feixe projetado (142) de energia EM é projetado no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100), o primeiro feixe projetado (142) de energia EM atravessa o componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) para o primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) de sulcos (14), e é difratado pelo primeiro conjunto de sulcos (14) para criar um primeiro feixe difratado (144) de energia EM difratada possuindo um primeiro comprimento de onda difratada indicando mudanças na primeira largura de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) é exposto a uma condição ambiental;
um detector de energia EM (132) detectando o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado (144) de energia EM difratada a partir do primeiro conjunto de sulcos (14) à medida que a primeira fonte de energia EM (128) projeta o primeiro feixe projetado (142) de energia EM no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100); e
um processador (114) conectado de forma operacional ao detector de energia EM (132) e configurado para receber o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado (144) de energia EM difratada a partir do detector de energia EM (132) e para correlacionar o primeiro comprimento de onda difratada com o esforço no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100).
Sistema de inspeção (110), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) dos sulcos (14) refletir o primeiro feixe projetado (142) de energia EM para transmitir o primeiro feixe difratado (144) de energia EM difratada de volta através do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) e onde a primeira fonte de energia EM (128) e o detector de energia EM (132) são posicionados no mesmo lado do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100).
Sistema de inspeção (110), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro feixe difratado (144) da energia EM difratada ser transmitido através do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) em um lado oposto do primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) de sulcos (14) a partir do primeiro feixe projetado (142) de energia EM, e onde a primeira fonte de energia EM (128) e o detector de energia EM (132) são posicionados em lados opostos do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100).
Sistema de inspeção (110), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) de sulcos (140) possuir um segundo conjunto de sulcos (14), cada um possuindo uma segunda largura de sulco, onde o sistema de inspeção (110) compreende uma segunda fonte de energia EM (130) que projeta um segundo feixe projetado (142) de energia EM em um segundo comprimento de onda que corresponde à segunda largura de sulco, onde, quando o segundo feixe projetado (142) de energia EM é projetado no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100), o segundo feixe projetado (142) de energia EM atravessa o componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) para o primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) de sulcos (14), e é difratado pelo segundo conjunto de sulcos (14) para criar um segundo feixe difratado (144) de energia EM difratada, possuindo um segundo comprimento de onda difratada que indica as mudanças na segunda largura de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) é exposto às condições ambientais,
onde o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado (144) de energia EM difratada refletida a partir do segundo conjunto de sulcos (14) é detectado pelo detector de energia EM (132) à medida que a segunda fonte de energia EM (130) projeta o segundo feixe projetado (142) de energia EM no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100), e
onde o processador (144) é configurado para receber o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado (144) da energia EM difratada do detector de energia EM (132) e para correlacionar o segundo comprimento de onda difratada com o esforço no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100).
Sistema de inspeção (110), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender:
um segundo padrão geométrico (74) de sulcos (78) dentro do componente estrutural (70) em uma profundidade diferente de uma superfície externa do componente estrutural (70) do que o primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) de sulcos (14), o segundo padrão geométrico (74) de sulcos (14) possuindo um segundo conjunto de sulcos (78), cada um possuindo uma segunda largura de sulcos; e
uma segunda fonte de energia EM (130) projetando um segundo feixe projetado (142) de energia EM em um segundo comprimento de onda que corresponde à segunda largura de sulco, onde, quando o segundo feixe projetado (142) de energia EM é projetado no componente estrutural (70), o segundo feixe projetado (142) de energia EM atravessa o componente estrutural (70) para o segundo padrão geométrico (74) de sulcos (78), e é difratado pelo segundo conjunto de sulcos (78) para criar um segundo feixe difratado (144) de energia EM difratada possuindo um segundo comprimento de onda difratada, o que indica mudanças na segunda largura de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural (70) é exposto a condições ambientais,
onde o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado (144) da energia EM difratada refletida a partir do segundo conjunto de sulcos (78) é detectada pelo detector de energia EM (132) à medida que a segunda fonte de energia EM (130) projeta o segundo feixe projetado (142) de energia EM no componente estrutural (70),
onde o processador (114) é configurado para receber o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado (144) de energia EM difratada a partir do detector de energia EM (132) e para correlacionar o segundo comprimento de onda difratada com o esforço no componente estrutural (70), e
onde a segunda largura de sulco é superior à primeira largura de sulco e o segundo comprimento de onda é superior ao primeiro comprimento de onda, de modo que o segundo feixe projetado (142) de energia EM passe através do primeiro conjunto de sulcos (14) sem ser difratado.
Sistema de inspeção (110), de acordo com a reivindicação 1,
caracterizado pelo fato de o primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) de sulcos (14) compreender um padrão geométrico bidimensional possuindo um primeiro conjunto de sulcos (14) espaçados em uma primeira direção e um segundo conjunto de sulcos (14) espaçados em uma segunda direção que não é paralela à primeira direção; e
no qual o primeiro conjunto de sulcos (14) possui uma primeira largura de sulco e o segundo conjunto de sulcos(14) possui uma segunda largura de sulco, que não é igual à primeira largura de sulco, onde a primeira fonte de energia EM (128) projeta um segundo feixe projetado (142) de energia EM, possuindo um segundo comprimento de onda que corresponde à segunda largura de sulco, onde o segundo feixe projetado (142) de energia EM é difratado pelo segundo conjunto de sulcos(14) para criar um segundo feixe difratado (144) de energia EM difratada possuindo um segundo comprimento de onda difratada que indica as mudanças na segunda largura de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) é exposto às condições ambientais,
onde o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado (144) da energia EM difratada, refletido a partir do segundo conjunto de sulcos (14), é detectado pelo detector de energia EM (132) à medida que a primeira fonte de energia EM (128) projeta o segundo feixe projetado (142) de energia EM no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100), e onde o processador (114) é configurado para receber o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado (144) da energia EM difratada a partir do detector de energia EM (132) e para correlacionar o segundo comprimento de onda difratada com o esforço no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100).
Sistema de inspeção (110), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender um dispositivo de inspeção portátil (150), contendo a primeira fonte de energia EM (128) e o detector de energia EM (132), e transmitir o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado (144), da energia EM difratada, para o processador (114) através das comunicações sem fio.
Método (160, 180) para acessar o esforço em um componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100), que possui um primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) de sulcos (14) dentro do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100), o primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) de sulcos (14) possuindo um primeiro conjunto de sulcos (14), cada um possuindo uma primeira largura de sulcos, o método (160, 180) para avaliar o esforço caracterizado por compreender:
projetar (164) um primeiro feixe projetado (142) de energia eletromagnética (EM) através do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) para o primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) dos sulcos (14), onde o primeiro feixe projetado (142) de energia EM possui um primeiro comprimento de onda que corresponde à primeira largura de sulco, e onde o primeiro conjunto de sulcos (14) difrata o primeiro feixe projetado (142) de energia EM para criar um primeiro feixe difratado (144) de energia EM difratada, possuindo um primeiro comprimento de onda difratada que indica mudanças na primeira largura de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) é exposto a uma condição ambiental;
detectar (166) o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado (144) de energia EM difratada a partir do primeiro conjunto de sulcos (14), à medida que o primeiro feixe projetado (142) de energia EM é projetado no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100); e
correlacionar (170) o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado (144) de energia EM difratada a partir do primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) dos sulcos (14) com o esforço no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100).
Método (160, 180) para avaliar esforço, de acordo com a reivindicação 8, onde o primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) de sulcos (14) possui um segundo conjunto de sulcos (14), cada um possuindo uma segunda largura de sulco, o método (160, 180) para avaliar o esforço caracterizado por compreender:
projetar (164) um segundo feixe projetado (142) de energia EM através do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) para o primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) de sulcos (14), onde o segundo feixe projetado (142) de energia EM possui um segundo comprimento de onda que corresponde à segunda largura de sulco, e onde o segundo conjunto de sulcos (14) difrata o segundo feixe projetado (142) de energia EM para criar um segundo feixe difratado (144) de energia EM difratada que possui um segundo comprimento de onda difratada, o que indica mudanças na segunda largura de sulco, devido ao esforço causado quando o componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) é exposto às condições ambientais;
detectar (166) o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado (144) de energia EM difratada a partir do segundo conjunto de sulcos (14) à medida que o segundo feixe projetado (142) de energia EM é projetado no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100); e
correlacionar (170) o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado (144) de energia EM difratada, a partir do segundo conjunto de sulcos (14) com o esforço no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100).
Método (160, 180) para avaliar o esforço, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender:
projetar (164) o primeiro feixe projetado (142) de energia EM no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) uma primeira vez antes de o componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) ser exposto às condições ambientais;
detectar (166) um comprimento de onda difratada de linha de base do primeiro feixe difratado (144) de energia EM difratada a partir do primeiro conjunto de sulcos (14), à medida que o primeiro feixe projetado (142) de energia EM é projetado no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) pela primeira vez;
projetar (164) o primeiro feixe projetado (142) de energia EM no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) uma segunda vez depois que o componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) é exposto às condições ambientais;
detectar (166) o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado (144) de energia EM difratada, a partir do primeiro conjunto de sulcos (14) à medida que o primeiro feixe projetado (142) de energia EM é projetado no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) a segunda vez; e
comparar (172) o primeiro comprimento de onda difratada do primeiro feixe difratado (144) de energia EM difratada com o comprimento de onda difratada de linha de base à medida que o primeiro feixe projetado (142) de energia EM é projetado no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) a segunda vez para determinar mudanças no esforço nas localizações correspondentes do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100).
Método (160, 180) para avaliar o esforço, de acordo com a reivindicação 8, onde o componente estrutural (70) possuir um segundo padrão geométrico (74) de sulcos (78) dentro do componente estrutural (70), em uma profundidade diferente de uma superfície de componente estrutural (70) do que o primeiro padrão geométrico (12, 38, 60,72) de sulcos (76), o segundo padrão geométrico (74) de sulcos (78) possuir um segundo conjunto de sulcos (78), cada um possuindo uma segunda largura de sulco, o método (160, 180) para avaliar o esforço caracterizado por compreender:
projetar (164) um segundo feixe projetado (142) de energia EM através do componente estrutural (70) para o segundo padrão geométrico (74) de sulcos (14), onde o segundo feixe projetado (142) de energia EM possui um segundo comprimento de onda que corresponde à segunda largura de sulco, e onde o segundo conjunto de sulcos (78) difrata o segundo feixe projetado (142) de energia EM para criar um segundo feixe difratado (144) de energia EM difratada possuindo um segundo comprimento de onda difratada que indica mudanças na segunda largura de sulco devido ao esforço causado quando o componente estrutural (70) é exposto às condições ambientais;
detectar (166) o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado (144) de energia EM difratada, a partir do segundo padrão geométrico (74) dos sulcos (78) à medida que o segundo feixe projetado (142) de energia EM é projetado no componente estrutural (70); e
correlacionar (170) o segundo comprimento de onda difratada do segundo feixe difratado (144) de energia EM difratada a partir do segundo padrão geométrico (74) de sulcos (14) com o esforço no componente estrutural (70).
Método (160, 180) para avaliar o esforço, de acordo com a reivindicação 8, onde o primeiro conjunto de sulcos (14) refletir o primeiro feixe projetado (142) de energia EM para transmitir o primeiro feixe difratado (144) de energia EM difratada de volta através do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100), o método (160, 180) para avaliar o esforço caracterizado por compreender projetar (164) o primeiro feixe projetado (142) de energia EM no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) e detectar (166) o primeiro comprimento de onda difratada no mesmo lado do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100).
Método (160, 180) para avaliar o esforço, de acordo com a reivindicação 8, onde o primeiro feixe difratado (144) da energia EM difratada, ser transmitido através do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) em um lado oposto do primeiro padrão geométrico (12, 38, 60, 72) de sulcos (14) a partir do primeiro feixe projetado (142) de energia EM, o método para avaliar o esforço caracterizado por compreender projetar (164) o primeiro feixe projetado (142) de energia EM no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) e detectar (166) o primeiro comprimento de onda difratada em lados opostos do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100).
Método (160) para avaliar o esforço, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender:
comparar (172) o esforço no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) com um valor de esforço mínimo; e
conduzir (176) uma inspeção adicional do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) em resposta à determinação de que o esforço no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) é superior ao valor de esforço mínimo.
Método (180) para avaliar o esforço, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender:
gerar e exibir (182) um padrão de esforço derivado do esforço no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100), enquanto que o padrão de esforço (202) é uma representação gráfica dos valores de esforço em uma área inspecionada do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100); e
conduzir (176) a inspeção adicional do componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100) em resposta à determinação de que o padrão de esforço (202) é diferente de um padrão de esforço esperado no componente estrutural (10, 30, 50, 70, 100).