عيب يابي در وصله هاي كامپوزيتي به روش دمانگاري ارتعاشي

كارشناسي ارشد

با توجه به كاربرد وسيع وصله¬هاي كامپوزيتي در تعمير و تقويت سازه¬ها، به¬خصوص سازه¬هاي هوايي، ارائه يك روش كنترل كيفيت مؤثر براي ارزيابي وصله¬هاي كامپوزيتي، ضروري به¬نظر مي¬رسد. عيوب متداول در اين وصله¬ها، لايه¬لايه¬شدگي كه در لايه¬هاي بين كامپوزيت¬ها اتفاق مي¬افتد و جدايش كه بين وصله و سازه مادر به وقوع مي¬پيوندد، مي¬باشد. جدايش بين وصله و سازه مادر، در هنگام اتصال وصله به آن يا بعد از آن با توجه به بارگذاري¬هاي مختلف و شرايط محيطي، مي¬تواند ايجاد¬شود. براي شناسايي اين عيوب روشهاي تست غيرمخرب متفاوتي وجود دارد. در اين پروژه قابليت استفاده از روش دمانگاري ارتعاشي به منظور شناسايي عيب جدايش در وصله¬هاي كامپوزيتي مورد مطالعه قرار مي¬گيرد. به همين منظور، نمونه¬اي شامل يك ورق آلومينيومي كه در قسمتي از آن وصله كامپوزيتي 8 لايه تك جهته كربن¬اپوكسي متصل شده¬است، مورد تست قرار مي¬گيرد. در اين نمونه، سه عيب از نوع جدايش بين ورق آلومينيومي و وصله كامپوزيتي ايجاد مي-شود. براي ارتعاش اين نمونه از مرتعش¬كننده¬هاي پيزوالكتريك با فركانس بالا استفاده شده¬است. براي پيدا كردن بهترين چيدمان مرتعش¬كننده¬هاي پيزوالكتريك، به طوري كه تمام قطعه به طور يكنواخت مرتعش شود، مدلسازي موج در نرم¬افزار آباكوس انجام شده¬است. مدلسازي دمانگاري ارتعاشي براي به¬دست آوردن گرماي توليدي در اثر ارتعاش، كه از نوع حرارت ويسكوالاستيكي مي¬باشد، در نرم¬افزار كامسول صورت گرفته-است. نتايج شبيه¬سازي¬ها مؤيد اين نكته است كه اگر با استفاده از شبيه¬سازي بتوان فركانس ارتعاش، محل تحريك ارتعاشي و دامنه تحريك ارتعاشي را بدرستي تعيين كرد، مي¬توان عيب جدايش را تشخيص¬داد. در انتها نيز آزمون دمانگاري ارتعاشي براي عيب¬يابي در نمونه بصورت آزمايشگاهي انجام¬مي¬شود. تصاوير به¬دست آمده از دوربين حرارتي به روش بازسازي سيگنال دمانگاري (كه الگوريتم آن در نرم¬افزار متلب نوشته¬شده-است) تحليل و تفسير مي¬شود. متاسفانه بدليل مشكلات ايجاد عيب جدايش در قطعات به منظور تست آزمايشگاهي و وجود تفلون در قسمت جدايش به¬جاي هوا، شناسايي عيوب جدايش به روش دمانگاري ارتعاشي، نتايج مطلوبي حاصل¬نشد و انجام تستهاي آزمايشگاهي براي شناسايي عيب جدايش به روش دمانگاري ارتعاشي مستلزم كارهاي تحقيقاتي بيشتري است. واژه‌هاي كليدي: دمانگاري ارتعاشي، شناسايي عيوب، كربن¬اپوكسي، جدايش، مرتعش¬كننده پيزوالكتريك

192669

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك

دكتر ميرسعيد صفي زاده