Towards a quantification of damage risk caused by cracks using a probabilistic fracture mechanics approach together with new developments in quantitative NDT

Caractérisation des risques d’endommagement par fissuration au moyen d’une approche probabiliste de la mécanique de la rupture ayant comme support les nouveaux développements du contrôle non destructif quantitatif

Fraunhofer Institut Zerstörungsfreie Prüfverfahren, Saarbrücken, Germany

Abstract

This paper introduces new developments in quantitative NDT. From the perspective of structural reliability assessments, these new developments aim for improved flaw evaluation using probabilistic fracture mechanics. Tools that are used to quantify NDT inspection results rely on two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) reconstruction techniques, modeling software for sound propagation interacting with discontinuities, and the implementation of CAD environments for visualization enhanced by explanation-modules that utilize ray-tracing algorithms and sound path computation. The assessment of the significance of flaws to plant reliability is discussed within the potential for probabilistic fracture mechanics. The paper presents the features of probabilistic simulation of static failure on the base of Failure Assessment Diagram.

Résumé

Ce rapport présente de nouveaux développements dans le domaine du contrôle quantitatif non-destructif. Avec l’aide de la mécanique de la rupture, l’objectif est l’évaluation des défauts et ainsi une meilleure estimation de la fiabilité des structures. Les moyens utilisés dans le processus de quantification des résultats obtenus par CND sont basés sur les techniques de reconstruction 2D et 3D. L’utilisation des logiciels de modélisation de la propagation du son et de son interaction avec les défauts, couplé avec le système CAD complété par des modules de calcul du parcours des ondes, permet de visualiser le processus. La signification des défauts dans la fiabilité des structures est discutée dans le contexte de la mécanique probabiliste de la rupture statique. Celle-ci est évaluée avec l’aide du Diagramme d’Evaluation de la Défaillance.