PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Engineering Applications of Artificial Intelligence· 2026Q1

CFRP Kompozitlerinde Derin Öğrenme Tabanlı Delaminasyon Tespiti için Açıklanabilir Yapay Zeka

Explainable artificial intelligence for deep learning-based delamination detection in Carbon Fiber Reinforced Polymer composites

Paulo Monteiro de Carvalho Monson, Catherine Markert, Fábio Romano Lofrano Dotto, Alessandro Roger Rodrigues ve diğerleri

Kısa özet

Yeni bir çerçeve, Karbon Fiber Takviyeli Polimer (CFRP) kompozitlerinde delaminasyonun tespitinde %95,9'a varan doğrulukla açıklanabilir yapay zekayı (XAI) derin öğrenme ile entegre ediyor.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • CFRP'de delaminasyon tespiti için CNN'leri, kılavuzlu dalga sinyallerinin zaman-frekans temsilleri ve XAI ile entegre eder.
  • Kuzu dalgaları kullanılarak CFRP numunelerinin delaminasyon tanısında %95,9'a varan doğruluk elde edildi.
  • XAI analizi, genlik zayıflaması ve frekans kaymaları gibi fiziksel olarak anlamlı delaminasyon göstergelerini belirledi.
  • Çerçeve, çoklu tohum istatistiksel toplama ile sızdırmazlık kontrollü, tek döngü dışı çapraz doğrulama kullanılarak doğrulandı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

The heterogeneous and anisotropic nature of Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP) introduces challenges in characterizing failure mechanisms, particularly delamination, in advanced composite engineering structures used across multiple industrial sectors. Although deep learning models, especially Convolutional Neural Networks (CNNs), have demonstrated high diagnostic performance in Structural Health Monitoring (SHM), their inherent black-box nature limits interpretability and trust, thereby restricting deployment in real-world engineering applications. To address these limitations, this work proposes a methodology that integrates deep learning with Explainable Artificial Intelligence (XAI) to enable transparent and reliable delamination detection in CFRP structures. The main contribution in Artificial Intelligence lies in the integration of convolutional neural networks with time–frequency representations of guided-wave signals and model-agnostic explainability techniques for intelligent fault detection in composite materials. From an engineering perspective, the proposed approach is applied to SHM and delamination diagnosis of CFRP specimens subjected to fatigue loading in engineering systems using Lamb waves acquired by piezoelectric transducers. The recorded Lamb wave signals were transformed into time–frequency representations and used as inputs to multiple CNN architectures, evaluated under a leakage-controlled, leave-one-cycle-out cross-validation protocol with multi-seed statistical aggregation, achieving accuracy values of up to 95.9% with statistically validated inter-architecture comparisons The explainability analysis highlighted physically meaningful indicators of delamination, such as amplitude attenuation and frequency shifts, demonstrating the potential of the proposed framework as an intelligent decision-support tool for fault detection and monitoring in engineering applications involving composite structures.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarUygulamada
Makaleye SorUygulamada

Devamı Pofolia uygulamasında

Çıkarımlar ve makaleye soru sorma; ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Ücretsiz.

Web'de giriş yaparak aç

Alan: Malzeme Mekaniği

Mechanics of MaterialsEngineering