شناسايي عيب تورق در كامپوزيت‌ها با استفاده از روش فراصوت هوايي

كارشناسي ارشد

كامپوزيت‌ها به دليل داشتن مزاياي خاص نظيرنسبت استحكام به وزن بالاو هزينه توليد پايين، در بسياري از صنايع مورد استفاده قرار مي‌گيرد. به خوبي شناخته شده است كه ايمني سازه‌ها بسيار مهم و داراي اهميت است و عيوب غير قابل ديد، مانند جدايش لايه‌ها ممكن است باعث خرابي ساختاري كامپوزيت شود. بخشي از روش نگهداري آنها بازرسي ساختاري است كه در حال حاضر با كمك تكنيك‌هاي تست غيرمخرب انجام مي‌شود و هدف آن تشخيص عيوب ساختاري در اجزاي آسيب ديده يا نقص است و با جايگزيني يا ترميم آنها از بروز يك فاجعه جلوگيري مي‌كند. تست‌هاي فراصوت هوايي، يكي از اين روش‌هاي غير تماسي است كه نسبت به روش‌هاي ديگر داراي مزيت‌هاي خاصي از جمله جلوگيري از مشكلات بوجود آمده توسط مواد واسط مي‌باشد كه اغلب در مواردي اتفاق مي‌افتد كه سطح داراي سختي باشد و يا در صورتي كه بايد از تضعيف مواد واسط مايع جلوگيري شود. در اين پروژه، با بكارگيري روش فراصوت هوايي به عنوان يك روش غيرمخرب غير تماسي (بدون نياز به آب يا كوپلنت) به منظور تعيين عيب تورق در ورق‌هاي كامپوزيتي پرداخته ميشود. از نوآوري‌هاي اين پروژه شبيه سازي عيب تورق در ورقهاي كامپوزيتي به‌صورت گپ هوايي است كه نسبت به كارهاي مشابه در اين زمينه كه با ورق تفلون ويا سوراخكاري با دريل انجام شده بسيار به تورق واقعي نزديكتر است. همچنين عيب تورق در ورق كامپوزيت توسط نرم افزار المان محدود كامسول مولتي فيزيك به صورت عددي شبيه سازي شده است. سپس ورقهاي كامپوزيت فايبر گلاس به صورت همگن همراه با عيوب تورق با اندازه‌هاي متفاوت و محلهاي مختلف طراحي و ساخته شد. به منظور انجام تست فراصوت هوايي، پروب‌هاي مختلفي بكار گرفته شد و همچنين سيستم تحريك مناسب براي انجام تست طراحي و ساخته شد . نهايتا قطعات با پروب‌هاي فراصوت هوايي، از عيب تورق، همراه با پروب‌هاي فراصوت هوايي مورد آزمايش قرار گرفت. نتايج تجربي با استفاده از نرم افزار شبيه سازي، اعتبار سنجي شد و با خطاي حدودا 9 % بر نتايج شبيه سازي منطبق بود. نهايتا سيگنالهاي فراصوت اندازه گيري شده مورد پردازش و كلاسه بندي قرار گرفته و جهت يافتن نتيجه نهايي، از يك سيستم تشخيص خودكار SVM براي تشخيص عيب تورق استفاده شد كه با دقتي در حدود 71% توانست به خوبي عيوب تورق را در هر دو قطعه تشخيص دهد.

195275

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر روح ا.. طالبي توتي

طراحي كاربردي شاخه تخصصي ديناميك، كنترل و ارتعاشات

دكتر مير سعيد صفي زاده