Indirect crack size monitoring through strain sensing: Experimental validation

Valma, Anastasia; Βαλμά, Αναστασία

dc.contributor.author	Valma, Anastasia	en
dc.contributor.author	Βαλμά, Αναστασία	el
dc.date.accessioned	2025-11-13T07:33:53Z
dc.date.available	2025-11-13T07:33:53Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/62857
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.30553
dc.rights	Default License
dc.subject	Crack	en
dc.subject	strain	en
dc.subject	experiment	en
dc.subject	Paris Law	en
dc.title	Indirect crack size monitoring through strain sensing: Experimental validation	el
dc.contributor.department	Shipbuilding Technology Laboratory	el
heal.type	bachelorThesis
heal.secondaryTitle	-	el
heal.secondaryTitle	-	el
heal.generalDescription	-	el
heal.classification	Structural engineering	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2025-05-06
heal.abstract	Ensuring the integrity of marine structures is one of the most significant challenges during design, construction and operation phases. Manufacturing imperfections can lead to a range of failures, from minor to catastrophic accidents. Among these imperfections, cracks are considered the most critical, as they may originate from internal material discontinuities or corrosion, and under cyclic loading, can propagate and potentially lead to structural collapse. This thesis investigates the experimental validation of a method for indirect crack size monitoring through strain sensing. A compact tension C(T) specimen, made of S355 steel according to EN 10025, was subjected to fatigue testing under tension-tension loading conditions. During the testing process, strain measurements were acquired from specific strain gauge locations. These measurements were then correlated with crack length data, also collected during the experiment, and compared against predictions from finite element analysis (FEA) to validate the accuracy of the simulation results. The results revealed that while the acquired data effectively captured the evolution of the crack, there were discrepancies between the absolute values of the experimental data and the FEA predictions. Despite the differences, this study concludes that, with further refinements, the strain-based method for indirect crack size monitoring presents a promising approach for structural health monitoring in marine structures.	en
heal.abstract	2 Περίληψη Η διασφάλιση της δομικής ακεραιότητας των ναυπηγικών κατασκευών αποτελεί μία από τις σημαντικότερες προκλήσεις κατά τον σχεδιασμό, κατασκευή και λειτουργία τους. Κατασκευαστικές ατέλειες είναι δυνατόν να προκαλέσουν βλάβες, από μικρής έκτασης φθορές έως και καταστροφικά ατυχήματα. Η πιο κρίσιμη από αυτές τις ατέλειες είναι η ρωγμή, η οποία μπορεί να προκύψει είτε από εσωτερικές ασυνέχειες του υλικού είτε λόγω διάβρωσης, και να εξελιχθεί υπό κυκλικές φορτίσεις, οδηγώντας τελικά σε αστοχία της κατασκευής. Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την πειραματική επαλήθευση της μεθόδου έμμεσης παρακολούθησης του μεγέθους της ρωγμής μέσω μέτρησης παραμορφώσεων. Ένα συμπαγές δοκίμιο εφελκυσμού (Compact Tension- CT), κατασκευασμένο από χάλυβα S355 σύμφωνα με το πρότυπο ΕΝ 10025, υποβλήθηκε σε δοκιμή κόπωσης για την ανάπτυξη μήκους ρωγμής. Κατά την διάρκεια της δοκιμής, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις παραμόρφωσης από επιμηκυνσιόμετρα τοποθετημένα σε προκαθορισμένες θέσεις. Οι μετρήσεις αυτές συσχετίστηκαν με δεδομένα μήκους ρωγμής, τα οποία λήφθηκαν επίσης κατά την διάρκεια του πειράματος, και συγκρίθηκαν με προβλέψεις από ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων (FEA) για να επικυρωθεί η ακρίβεια των αποτελεσμάτων της ανάλυσης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, αν και τα δεδομένα που αποκτήθηκαν κατέγραψαν αποτελεσματικά την εξέλιξη της ρωγμής, υπήρχαν διαφορές μεταξύ των απόλυτων τιμών των πειραματικών δεδομένων και των προβλέψεων FEA. Παρά τις διαφορές, η μελέτη καταλήγει στο συμπέρασμα ότι, με περαιτέρω βελτιώσεις, η μέθοδος βασισμένη στην παραμόρφωση για την έμμεση παρακολούθηση του μεγέθους της ρωγμής παρουσιάζει μια υποσχόμενη προσέγγιση για την παρακολούθηση της κατασκευαστικής ακεραιότητας των θαλάσσιων κατασκευών	el
heal.sponsor	-	el
heal.sponsor	-	el
heal.advisorName	Anyfantis, Konstantinos
heal.committeeMemberName	Zervaki , Anna
heal.committeeMemberName	Papadopoulos, Christos
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θαλάσσιων Κατασκευών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	91
heal.fullTextAvailability	false