تعيين تنش پسماند در كامپوزيت ها به روش ترموگرافي

كارشناسي ارشد

طي دهه‌هاي اخير كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري به‌دليل مزايايي نظير استحكام بالا، ضريب انبساط حرارتي پايين، وزن كم، مقاومت خوردگي و مقاومت بالا در برابر خستگي، به موادي منحصر به‌فرد براي استفاده در كاربردهاي گوناگون تبديل شده‌اند. به‌دليل اثرات مخربي كه تنش‌هاي پسماند در حين ساخت در كامپوزيت‌ها برجاي مي‌گذارند؛ تشخيص آن در كامپوزيت‌ها اهميت بسياري دارد. با توجه به اينكه روش-هاي مخرب باعث از بين رفتن كارايي قطعات مي‌شوند، استفاده از روش¬هاي غيرمخرب كاربرد بيشتري در صنعت داشته است. براي سال¬هاي طولاني، دمانگاري مادون قرمز به عنوان يك تكنيك غيرمخرب كه داراي پتانسيل بسيار بالايي براي تصويربرداري سريع مناطق بزرگ و همچنين استفاده در فاصله¬اي دور از سطح آزمون بوده، بكار گرفته شده است. هدف از اين پروژه، پيشنهاد يك روش غيرمخرب براي بررسي امكان تشخيص تنش در كامپوزيت¬ها با استفاده از روش دمانگاري گامي است. بدين منظور، يك نمونه كامپوزيت كربن/ اپوكسي تك¬جهته 8 لايه تهيه شده است. ابتدا تنش در اين نمونه كامپوزيتي توسط روش اجزاء محدود مدل شده و نحوه انتقال حرارت در اثر تحريك حرارتي نمونه، تحت تنش‌هاي مختلف بررسي شده است. نتايج اين مدل‌سازي به تعيين پارامترهاي تست كمك كرده است. در آزمايش، تنش به¬صورت بار ثابت و به كمك دستگاه كشش اعمال شده است. ابتدا دمانگاري گامي براي نمونه بدون بارگذاري كششي انجام شده است؛ سپس بارگذاري¬هاي مختلف كششي به نمونه اعمال شده و دمانگاري گامي براي هر بارگذاري كششي تكرار شده است. در نهايت با بررسي تغييرات دمايي از سطح قطعه (در لحظه قطع حرارت و لحظه دماي حداكثر قطعه) در حالت بدون بار كششي و با مقادير مختلف بار كششي، امكان تشخيص تنش در كامپوزيت ارزيابي شده است. نتايج آزمايش نشان داده كه با افزايش بارگذاري كششي، تغييرات دمايي سطح افزايش يافته است. اين تغييرات همانطور كه نتايج مدل¬سازي المان محدود نشان داده؛ به¬صورت يك رابطه تقريباً خطي است. واژه‌هاي كليدي: تنش پسماند، كربن/ اپوكسي، دمانگاري گامي، مدل¬سازي المان محدود.

192435

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي - ارتعاشات، ديناميك و كنترل

ميرسعيد صفي زاده