مطالعه خرابی ناشی از ضربه بر روی مواد کامپوزیتی لایه ای با استفاده از روش آکوستیک امیشن

خواص منحصر به فرد کامپوزیتها مانند مقاومت ویژهی مکانیکی و مقاومت خوردگی بالا باعث شده تا از این مواد به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله صنعت هوایی، کشتی سازی، ساختمان سازی و ... استفاده گردد. حساسیت سازههای کامپوزیتی نسبت به ضربه بزرگترین نگرانی در کاربردشان در سازههای مهندسی است. بارگذاری ضربه میتواند باعث ایجاد خرابی موضعی در سازه شود که مقاومت و پایداری آن را به شدت کاهش میدهد. این خرابیها معمولاً داخلی هستند و با بازرسی چشمی قابل تشخیص نیستند. در میان روشهای مختلف تست غیر مخرب، آکوستیک امیشن به علت داشتن حساسیت بالا نسبت به فرایندهایی که موج تنشی در داخل قطعه ایجاد میکند، برای تشخیص خرابی بسیار مورد توجه است. در این مقاله خصوصیات سیگنالهای امواج آکوستیکی ناشی از ضربه در مواد کامپوزیتی و ارتباط آنها با خرابی ایجاد شده 90 ] استفاده ]s 0] و ]s مورد مطالعه قرار گرفته است. برای مطالعه از کامپوزیت لایهای شیشه اپوکسی با دو لایه چینی مختلف شده است. تاثیر ضربه با انرژیهای مختلف و مقاومت به ضربه برای لایه چینیهای مختلف مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. نتایج مطالعات صورت گرفته نشان میدهد با افزایش انرژی ضربه شدت و دامنه امواج افزایش مییابد. در محدوده انرژی سیگنالها مشاهده گردید اما با افزایش انرژی ضربه شدت و دامنه امواج افزایش می یابد. در محدوده انرژی ضربه پایین تنها بازه فرکانسی (50khz-350khz) در FFT سیگنال ها مشاهده گردید اما با افزایش انرژی ضربه هر دو نوع لایه چینی محتوای فرکانسی تغییر کرد و علاوه بر بازه فرکانسی مذکور محدوده فرکانسی (350khz-500khz) نیز در سیگنال های چگالی بالایی داشت. نتایج نشان داد که آکوستیک امیشن ابزار قدرتمندی برای مانیتورینگ فرایند ضربه و تعیین مدهای خرابی ناشی از آن می باشد.

Keywords:

کامپوزیت لایه ای , بارگذاری , ضربه , آکوستیک امیشن , مد خرابی