ارزیابی و پایش سلامت دیواره ساندویچ لانه زنبوری عایق حرارتی مخزن کرایوژنیک با روش دمانگاری

ساندویچ پانل های لانه زنبوری ساختارهایی سبک و در عین حال مستحکم هستند. این پانل ها به دلیل ساختار لانه زنبوری خود، دارای ویژگی هایی مانند عایق حرارتی می باشند. ساختار ساندویچ پنل لانه زنبوری ترکیبی از استحکام خمشی بالا و مقاومت خمشی با وزن کم بوده که مواد به طور گسترده در صنایع هوایی استفاده می شوند. نقص های ساخت و آسیب های عملیاتی به عنوان یک نگرانی ایمنی مهم مطرح شده اند و در نتیجه نیاز به آزمون های غیرمخرب برای شناسایی نقص ها و آسیب ها در طول عملیات و تعمیر و نگهداری افزایش یافته است. علاوه بر تشخیص عیوب، شناسایی دقیق یا طبقه بندی آنها بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله، دیواره عایق مخزن کامپوزیتی کرایوژنیک به روش غیرمخرب مورد بازرسی قرار گرفته است. چهار نمونه ساندویچی با ساختار لانه زنبوری با استفاده از دو صفحه CFRP و هسته ای از جنس نومکس طراحی و ساخته شدند. در یک سمت از نمونه ها ۵ میلی متر رزین با نانو خاک رس ۳۰B بود که با روش اختلاط فراصوت مخلوط شده بود. این ساختار به عنوان عایق حرارتی و مانع گاز طراحی شده بود. برای تشخیص و دسته بندی عیوب موجود در ساختار لانه زنبوری، از دمانگاری مادون قرمز استفاده شد. این عیوب شامل جدایش چسب، لایه لایه شدگی، وجود هوا در پوسته های کربنی و لایه رزینی و شکستگی در هسته لانه زنبوری بودند. نتایج دمانگاری نشان داد که می توان با استفاده از دمانگاری، عیوب درون پوسته خارجی و رزین با دقت بالا شناسایی شدند، اما در پوسته داخلی و هسته دقت پایین تری ملاحظه می شود. بر طبق نتایج حاصله از نتایج دمانگاری مشاهده شد که تا لایه چهارم همه عیوب شناسایی شدند اما در لایه های پایین (لایه ۵، ۶ و۷) عیوبی چون تفلون، کپتون و لایه های کربنی خشک قابل شناسایی نشدند. علاوه بر این بر مبنای مشاهدات عیوبی چون عدم چسبندگی از سمت لایه رزین به دلیل ضخامت بالا و عدم انتقال حرارت کافی قابل شناسایی نشدند. با استفاده از نمودار دما – مکان، اندازه عیوب تا عمق ۱ میلی متر با دقت بالا مشخص شد.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت لانه زنبوری ، صفحه عایق حرارتی ، دمانگاری ، پایش سلامت