ارزیابی ترک زمینه در کامپوزیت های متعامد به کمک شبیه سازی اجزای محدود گسترش امواج هدایت شونده لمب

ارزیابی غیرمخرب خواص مکانیکی و پایش سلامت سازه های کامپوزیتی از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف از این پژوهش، ارایه یک روش ارزیابی غیرمخرب بر پایه گسترش امواج لمب برای بررسی آسیب ترک زمینه در کامپوزیت های لایه ای است. بدین منظور، پس از ایجاد مدل اجزای محدود یک کامپوزیت شیشه/اپوکسی، رفتار موج لمب در دو مود پادمتقارن (A۰) و متقارن (S۰) با فرکانس های تحریک مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. سپس، نمودارهای پراکندگی مود A۰ و S۰ موج لمب با در نظر گرفتن چگالی ترک های متفاوت بدست آمدند. مشاهده شد که چگالی ترک زمینه و افت خواص مکانیکی کامپوزیت های متعامد بر روی سرعت مود S۰ موج لمب بیشتر از سرعت مود A۰ تاثیرگذار است. همچنین، تشخیص ترک زمینه به کمک افت سرعت موج لمب در فرکانس های بالا و نزدیک به فرکانس قطع دقیق تر انجام شد. مشاهده شد که با افزایش چگالی ترک، فرکانس قطع کاهش یافت و همچنین با افزایش تعداد لایه های ۹۰ درجه در کامپوزیت متعامد، افت سرعت موج لمب بیشتر شد. نتیجه گیری شد که روش شبیه سازی گسترش امواج لمب می تواند به عنوان یک آزمایشگاه مجازی برای ارزیابی غیرمخرب کامپوزیت ها و تشخیص چگالی ترک زمینه در آنها مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

امواج هدایت شونده ، موج لمب ، کامپوزیت متعامد ، چگالی ترک ، مدلسازی اجزای محدود