ساز و کار هاي خرابي در کامپوزيت هاي چندلايه سوراخ دار تحت بارگذاري کششي با استفاده از انتشار صوت

قاسمي قلعه بهمن احمد; سيار حسن; آزادي محمد; جعفري سيدمحمد

مشخصات مقاله

عنوان نشریه:

علوم و فناوري كامپوزيت : خرداد 1397 , دوره 5 , شماره 1 #f00548 ; از صفحه 143 تا صفحه 152 .

عنوان مقاله:

ساز و کار هاي خرابي در کامپوزيت هاي چندلايه سوراخ دار تحت بارگذاري کششي با استفاده از انتشار صوت

نویسندگان:

قاسمي قلعه بهمن احمد*, سيار حسن, آزادي محمد, جعفري سيدمحمد

آدرس:

* دانشکده مهندسي مکانيک، دانشگاه سمنان، سمنان

چکیده:

استفاده از کامپوزيت هاي کربن/اپوکسي در اکثر سازه ها به دليل نسبت استحکام به وزن قابل توجه، روشي متداول است. در اين رابطه بررسي و دسته بندي انواع خرابي ها در سازه هاي کامپوزيتي براي جلوگيري از هرگونه اتفاقات احتمالي و افزايش قابليت اطمينان آن ها، امري ضروري است. در يک دسته بندي کلي، خرابي هاي سازه هاي کامپوزيتي را مي توان به چهار نوع تقسيم نمود: ترک ماتريسي، شکست الياف، جدايش الياف از ماتريس و جدايش لايه اي. يکي از روش هاي جديد تشخيص عيوب در کامپوزيت ها، استفاده از روش انتشار صوت است. بر اين اساس، هدف از اين مقاله بررسي و دسته بندي انواع مختلف ساز و کار هاي خرابي در نمونه هاي کامپوزيتي چندلايه سوراخدار، تحت بار کششي با استفاده از روش انتشار صوت است. نخست يک قطعة کامپوزيتي سوراخدار بر اساس استاندارد ASME تحت بارگذاري کششي قرار گرفت. موج هاي الاستيک انتشاريافته حاصل از شکست قطعه توسط دو حسگر انتشار صوت از نوع نوار پهن ثبت شدند. براي تشخيص مقدار درصد خرابي از دو روش تبديل موجک بسته اي و خوشه بندي فازي استفاده شد. نتايج اين دو روش با تحليل تصاوير حاصل از ميکروسکوپ الکتروني روبشي مقايسه گرديدند. نتايج نشان داد که حدود 50% خرابي ها مربوط به جدايش الياف از ماتريس بوده، حدود 30% از ترک ماتريسي ناشي شده و حدود 20% در ارتباط با شکست الياف مي باشد. همچنين بيشترين اختلاف در اين دو روش در تشخيص خرابي ها 7% مي باشد. نتايج بدست آمده از اين پژوهش نشان دهنده بازدهي مطلوب روش انتشار صوت در تعيين نوع خرابي ها و مقدار درصد هريک از آن ها در کامپوزيت هاي چندلايه است.

كلید واژه:

کامپوزيت(Q2)انتشار صوت(Q1)خوشه بندي فازي(Q1)تبديل موجک بسته اي(Q1)ميکروسکوپ الکتروني روبشي(Q2)