Ewch i’r prif gynnwys
Carol Featherston  BEng, DPhil, CEng, FIMechE, FRAeS

Yr Athro Carol Featherston

BEng, DPhil, CEng, FIMechE, FRAeS

Professor

Yr Ysgol Peirianneg

Users
Ar gael fel goruchwyliwr ôl-raddedig

Trosolwyg

Industrial experience includes work in the Aeronautical, Process Plant Maintenance and Pressure Vessel Design Engineering industries.

Cyhoeddiad

2023

2022

2021

2020

2019

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

Articles

Book sections

Conferences

Ymchwil

Research interests include buckling, postbuckling and instability (using experimental, FEA , and theoretical analysis techniques) and multi-level optimisation.

Research theme: Mechanics, Materials and Advanced Manufacturing

Contracts

TitlePeopleSponsorValueDuration
Optimisation of recycled plastic palletDr CA Featherston, Dr SL EvansThe Pishiobury Trust 5339304/01/2001 - 04/07/2001
Design, manufacture and impact testing of advanced composite materials CARHAY2011Evans S, Featherston CA, Holford KM, Pullin REuropean Commission (FP7)3242401/01/2012 - 30/09/2013
Methodology Platform for Prediction of Damage Events for Self-Sensing Aerospace Panels subjected to Real Load ConditionsDr Carol Featherston, Dr Luiz Kawashita, Dr Rhys Pullin, Dr Alistair ClarkeAirbus UK2000001/07/2013 - 30/06/2016
Structural Health monitoring and Future Life Prediction in Fibre Metal LaminatesFeatherston CAIRBUS11379701/11/2011 - 30/09/2012
Bridging the gapsFeatherston C, Hicks Y, Davies C, Preece A, Patrick J, Elias S, Found PEPSRC4715201/04/2012 - 31/03/2013
Development of power management and storage and efficient detection and wireless transmission for SHM systemsFeatherston C, Lees J, Pullin READS1998001/10/2011 - 30/09/2014
SENsors to Inform and Enable wireless NeTworksFeatherston C, Pullin R, Lees J, Holford KTSB via HW Communications14396301/01/2014 - 31/12/2016
MontaguFeatherston C, Pullin R, Lees J, Holford KTSB - Innovate UK11437801/05/2015 - 31/10/2017
Self-powered autonomous device for wireless structural health monitoring (SANDWICH)Featherston C, Pullin R, Lees J, Holford, KTSB3981601/05/2013 - 31/10/2016
Travel grantFeatherston CARoyal Academy of Engineering70005/04/2009 - 19/04/2009
Imperfection sensitivity in plates. An assessment using DICFeatherston CARoyal Academy of Engineering80001/06/2008 - 01/07/2008
13th International conference on experimental mechanicsFeatherston CARoyal Society111022/07/2007 - 29/07/2007
Travel grantFeatherston CARoyal Academy of Engineering 80001/10/2002 - 01/01/2003
25th Congress of International council of the aeronautical sciencesFeatherston CARoyal Society 92003/09/2006 - 08/09/2006
Computational mechanics researchFeatherston CARoyal Academy of Engineering 80015/07/2006 - 15/08/2006
Multi-level optimisation of aerospace and lightweightstructuresFeatherston CARoyal Society 101601/08/2002 - 31/12/2002
Measurement of displacement of composite panels due to lighteningFeatherston CA, Evans SL, Pullin R, Holford KMEADS UK LTD1420001/10/2009 - 25/12/2009
ARROW - Aerospace Research Organisation WalesFeatherston CA, Holford KMNational Assembly for Wales (HEFCW)1866201/06/2009 - 28/02/2010
Power harvesting for aircraft structural health monitoring systemsFeatherston CA, Pullin R, Holford KMAirbus40517.501/01/2010 - 31/12/2012
ACTIPPTSENS: Active Pressure, Position and Temperature Sensors for Turboshaft EnginesJi C, Featherston CAEuropean Commission4900301/04/2010 - 30/09/2011
ACTIPPTSENS - Active pressure, position, and temperature sensors for turboshaft enginesJi C, Featherston CACommission of European Communities4900301/04/2010 - 30/09/2011
Centre of Excellence for research in energy waste and environmentProf N Syred, Dr AJ Griffiths, Mr MP Alanou, Dr C Bates, Dr PJ Bowen, Dr JA Brandon, Dr HP Evans, Dr CA Featherston, Dr KM Holford, Prof FD Pooley, Dr DM O'Doherty, Dr T O’Doherty, Prof RW Snidle, Prof J Watton, Dr KP Williams, Dr Y XueWelsh Development Agency 30000001/05/2001 - 30/04/2004
Protection of Structures from Lightning Strikes (PROTEST)Haddad A, Featherston C, Eaton M, Prokopovich PTSB - InnovateUK49942003/03/2014 - 02/03/2017
To develop autonomous load cells through the development of power management electronics, wireless communication and energy harvesting technologies for a wide range of monitoring applicationsLees J, Pullin R, Featherston C, Eaton MKTP and Flintec12257001/10/2013 - 30/09/2015
Structural performance laboratoriesHolford KM, Evans SL, Featherston CA, Lark RJNational Assembly for Wales (HEFCW) 162800001/04/2006 - 01/04/2008
A lightweight structural health monitoring systemHolford KM, Featherston CA, Pullin R, Evans SLTechnology Strategy Board (TSB)15115401/07/2009 - 30/06/2012

Supervised Students

TitleStudentStatusDegree
ANALYSIS OF FATIGUE DAMAGE IN ALUMINIUM/GFRP HYBRID COMPOSITESAL AZZAWI AhmadCurrentPhD
Ultrasonic Lamb Wave Energy Transmission System for Aircraft Structyral Health Montoring ApplicationsKURAL AleksanderGraduatePhD
Crack Detection In Frames Using Natural Frequency DegradationsLABIB Amr Osama MostafaThesis SubmittedPhD
Modelling of damage in composite stiffened panelsSULIMAN Basem SaoudCurrentPhD
Improved Exact Strip Postbuckling Analysis Of Anisotropic Plate With Combined Load And Edge Cases.CHE BinGraduatePhD
Postbuckling analysis of stiffened panels.ZHANG ChiCurrentPhD
Development of an efficient energy storage and power management for autonomous aircraft structural health monitoring systemTHANGARAJ KarthikThesis SubmittedPhD
Buckling Behaviour of Delaminated Composite Plates Using Exact Stiffness AnalysisDAMGHANI MahdiGraduatePhD
Multilevel Optimisation of Aerospace and Lightweight StructuresFISCHER MarcGraduatePhD
Acoustic Emission (AE) Monitoring of Buckling and Failure in Carbon Fibre Composite StructuresEATON Mark JonathanGraduatePhD
Lightweight Structural Health Monitoring System For Areospace ApplicationsPEARSON MatthewGraduatePhD
POSTBUCKLING ANALYSIS OF COMPOSITE STIFFENED PANELS LOADED IN COMPRESSION AND SHEAR. SPECIALISATION - CIVIL/STRUCTURAL ENGINEERING.AL SAYMAREE Muthana Shaker MahdiCurrentPhD
METHODOLOGY PLATFORM FOR PREDICTION OF DAMAGE EVENTS FOR SELF-SENSING AEROSPACE PANELS SUBJECTED TO REAL LOAD CONDITIONS.MARKS Ryan AndrewCurrentPhD
Resolution of Closely Coupled Dynamic Interaction in Hydro-Electric Pump-TurbinesROBERTS SamanthaGraduatePhD
Multilevel Optimisation of Aerospace and Lightweight Structures Incorporating Postbuckling EffectsQU ShuangGraduatePhD
Sensors to Inform & Enable Wireless NetworksGRIGG StephenCurrentPhD
DEVELOPMENT OF ADVANCED NUMERICAL MODELS FOR THE SIMULATION OF ULTRASONIC WAVE PROPAGATION IN LAMINATED COMPOSITESLIANG WeihuaCurrentPhD
Multi-storey frames with rigid joint damage detection method based on the second order difference of influence linesLIU XiaoyangCurrentPhD
THE APPLICATION OF VICONOPT SOFTWARE FOR DAMAGE IDENTIFICATION IN PLATE STRUCTURE OF BRIDGE DECK SLAB.LUO YulinCurrentPhD

Bywgraffiad

Ers ymuno â Phrifysgol Caerdydd ddwy flynedd ar hugain yn ôl, rwyf wedi gweithio i ddatblygu cyfleusterau labordy a chyfrifiannol helaeth i gefnogi fy ngwaith i ymchwilio i ddylunio, optimeiddio, perfformiad a monitro iechyd strwythurau ysgafn, yn bennaf y rhai a geir mewn awyrennau. Mae hyn wedi arwain at gyfleuster cynhwysfawr ar gyfer cynhyrchu, profi, monitro a modelu'r strwythurau hyn, cyfleuster nad oedd ar gael o'r blaen yn yr Ysgol Peirianneg. Mae'r cyfleusterau'n cynnwys awtoclaf mawr ar gyfer gweithgynhyrchu cydrannau cyfansawdd, cyfleusterau profi statig a deinamig helaeth, cydberthyniad delwedd ddigidol, allyriadau acwstig, mesur straen a gallu sganio ultrasonic o dan amodau amgylchynol a mwy ymosodol, a gallu modelu statig a deinamig helaeth. Gwireddwyd hyn drwy ddefnyddio grantiau gwerth cyfanswm o £ 6.297 miliwn gan EPSRC, y Gymdeithas Frenhinol, Exxon Mobil a Chynulliad Cenedlaethol Cymru (o dan yr ymchwil strategol a'r cyllid seilwaith SRIF III gyda dyfarniad o £1.628M) yn ogystal â chyfraniadau mewn nwyddau gan Altair, MOOG ac AWE. Dyma un o nifer fach o gyfleusterau a gynigir i'w hymgorffori mewn 'Amgylchedd Datblygu a Dilysu Hedfan Cenedlaethol' y manylir arno yn y papur gwyn a ysgrifennwyd gan Bwyllgor Technegol Cenedlaethol Rheoli Iechyd a Prognostics mewn perthynas â llwyfan o'r fath. Mae hyn wedi hwyluso cyhoeddi dros 130 o bapurau mewn cyfnodolion effaith uchel a chynadleddau rhyngwladol.

Wrth ddylunio ac optimeiddio strwythurau ysgafn mae datblygiadau mawr wedi cynnwys datblygu fframwaith ar gyfer optimeiddio aml-lefel strwythurau cymhleth trwy integreiddio'r union feddalwedd stribed VICONOPT gyda'r feddalwedd elfen gyfyngedig NASTRAN gan gyfuno'r hynod effeithlon (dau orchymyn maint yn gyflymach na FEA) ond yn gyfyngedig (o ran y geometregau a'r llwytho y gellir eu trin) dechneg optimeiddio a ddatblygwyd yn fewnol, Gyda llawer arafach ond yn fwy hyblyg o ran gallu modelu, meddalwedd perchnogol i alluogi optimeiddio strwythurau cymhleth yn effeithlon. Mae hyn wedi arwain at ostyngiadau màs mewn strwythur adain nodweddiadol o 7% yn ychwanegol at arbedion cyfrifiadurol. Yn fwy diweddar cwblhawyd gwaith sy'n ymestyn y dechneg hon i ganiatáu i baneli unigol o fewn y strwythur bwcl mewn modd sefydlog. Mae hyn wedi arwain at ostyngiadau pwysau pellach o hyd at 40%. Yn fwy diweddar datblygwyd yr offer hyn i alluogi ymgorffori effeithiau diffygion yn y cam dylunio gan ddarparu dewis arall effeithiol i ddulliau mwy costus cyfrifiadurol, yn enwedig yn y cam dylunio rhagarweiniol pan fydd yn rhaid cynnal nifer fawr o ddadansoddiadau.  Gwnaed y gwaith hwn mewn cydweithrediad â Loughborough, Prifysgolion Bryste, Caerfaddon a Strathclyde, Airbus, BAe Systems a NASA Langley ac mae wedi arwain at offeryn sy'n cael ei ddefnyddio'n eang gan Airbus mewn sawl safle ledled Ewrop yng nghynllun rhagarweiniol llawer o'i awyren, i leihau costau dylunio a chyflawni gostyngiadau mewn pwysau awyrennau ac felly defnydd o danwydd ac allyriadau atmosfferig.

Mewn perfformiad mae gwaith wedi canolbwyntio ar ddeall a rhagfynegi ymddygiad strwythurau 'fel y'u hadeiladwyd' i sicrhau dyluniad effeithlon (lleihau ffactorau diogelwch ac felly màs sy'n arwain at arbedion mewn costau economaidd ac amgylcheddol) ac yn meintioli effaith gwahanol lefelau o ddifrod yn enwedig mewn perthynas â strwythurau cyfansawdd. Mae ymchwil i effeithiau amherffeithrwydd geometrig (a dderbynnir yn eang fel y prif ffactor sy'n cyfrannu at yr anghysondeb rhwng llwythi bwcio damcaniaethol a gwirioneddol) wedi arwain at well dealltwriaeth o'r berthynas rhwng yr effeithiau hyn a geometreg a llwytho'r strwythur. Cynhyrchwyd rhwyllau awtomataidd i roi rhagfynegiadau cywir ar ymddygiad strwythurau unigol. Mae gwaith wedi'i wneud i ymchwilio i effeithiau llwytho deinamig ar sefydlogrwydd strwythurau stiffened, ac i alluogi dealltwriaeth o effeithiau geometreg, a hyd llwyth (ac yn arbennig ei berthynas ag amlder naturiol y strwythur), ar y berthynas rhwng llwythi bwcl statig a deinamig i strwythurau dylunio eto yn fwy effeithiol. Ymchwiliwyd hefyd i effeithiau diffygion a gychwynnwyd yn ystod cynhyrchu neu oherwydd difrod gydag ymchwil sy'n canolbwyntio ar effeithiau delaminations yn benodol, gan gynyddu dealltwriaeth o effaith lleoliad a maint y difrod ar berfformiad cyfansoddion ac yn fwy diweddar Laminates Metal Ffibr. Mae gwaith hefyd wedi'i wneud i ymchwilio i effeithiau streic mellt ar strwythurau waliau tenau, ac yn arbennig strwythurau cyfansawdd. Mae'r gwaith hwn wedi'i wneud ar y cyd ag Airbus, Correlated Solutions a Shimadzu ac mae ei bwysigrwydd wedi cael ei gydnabod trwy wahoddiadau i siarad mewn digwyddiadau fel y 'Gweithdy ar Fesur mewn Amgylcheddau Eithafol' (Swyddfa Ewropeaidd Ymchwil a Datblygu Awyrofod).

Wrth fonitro iechyd strwythurol, mae cyfraniadau mawr wedi bod ar waith tuag at ddatblygu system ymreolaethol gwbl integredig sy'n darparu gwybodaeth ddiagnostig a prognostig ar iechyd strwythur. Mae hyn wedi cynnwys datblygu technegau allyriadau acwstig sylweddol well ar gyfer lleoli difrod mewn deunyddiau cyfansawdd anisotropig, heterogenaidd gan ddefnyddio'r dull 'Delta T' [89] ac wrth ddatblygu a dilysu dulliau i nodweddu difrod, gan ddefnyddio ystod o dechnegau prosesu signal gan gynnwys Cymhareb Amplitude Mesuredig, Prif Ddadansoddi Cydran a Rhwydweithiau Niwral. Gwnaed cyfraniadau sylweddol hefyd mewn dylunio synhwyrydd, gan ddilysu'r defnydd o Micro Fiber Cyfansoddion (MFC's) fel synwyryddion AE ysgafn proffil isel y gellir eu hymgorffori o bosibl mewn strwythurau cyfansawdd (gan gynnwys gwaith i bennu ymarferoldeb ac effeithiau ar uniondeb strwythurol defnyddio synwyryddion o'r fath) ac optimeiddio sefyllfa synhwyrydd Defnyddio amrywiaeth o dechnegau arbrofol a modelu. Mae ymchwil hefyd wedi dangos dichonoldeb defnyddio ynni a gynaeafwyd (dirgryniad thermol, gweithredol a goddefol ac amledd radio) i bweru system fonitro iechyd strwythurol sy'n cynnwys synwyryddion o'r fath, a datblygu technegau rheoli pŵer hynod effeithlon sy'n gallu trin ffynonellau ynni mor amrywiol ac amrywiol. Gwnaed y gwaith hwn mewn cydweithrediad â Phrifysgolion Sheffield, Bryste ac Imperial a'r Universite de Valenciennes, Prifysgol Gwyddoniaeth Gymhwysol, Prifysgol Technische Wien a Politecnico di Milano, Airbus, Boeing, MoD, Marshall Aerospace, Plantintegrity a Mistras a'i bwysigrwydd a gydnabyddir gan wahoddiadau i gyflwyno'r cyweirnod agoriadol mewn cynhadledd ryngwladol fawr (SPIE 2013), Ffrainc), a nifer o weithdai allweddol yn y maes gan gynnwys 'Energy Harvesting 2014' (EPSRC Energy Harvesting Network), 'Advances in Wireless Sensor Networks for Hostile Environments' (Rhwydwaith Trosglwyddo Gwybodaeth Electroneg, Synwyryddion a Ffotoneg), 'Gweithdy ar Allu Rheoli Iechyd Integredig Traws-barth-barth' (NATO, Brwsel).

Aelodaethau proffesiynol

  • Seminar Gwahoddiad: Tsinghua, Tsieina (2009).
  • Seminar: MSU, UDA (2007).
  • Bwrdd golygyddol: STRAIN, Journal of BSSM.
  • Trefnydd sesiwn a Cadeirydd: 13eg ICEM, Gwlad Groeg (2007); 7fed WCCM UDA (2006).
  • Byrddau gwyddonol: 13eg ICEM, Gwlad Groeg (2007); Cynhadledd Ryngwladol BSSM ar Ddatblygiadau mewn Mecaneg Arbrofol, y DU (2006).