اندازه گیری ضرایب تضعیف امواج فراصوتی طولی و عرضی در مواد پلیمری با استفاده از پراکندگی آکوستیک

این مقاله به بررسی ضرایب تضعیف در استوانه های پلیمری ABS با بهره گیری از یک روش پیشرفته فراصوتی که در آن از حل یک مسئله معکوس پراکندگی امواج آکوستیک استفاده می شود، می پردازد. این روش منحصربه فرد امکان اندازه گیری همزمان سرعت های طولی و عرضی و همچنین ضرایب تضعیف طولی و عرضی را تنها با یک آزمایش فراهم می کند. برای این منظور، از یک کاوند فراصوتی غوطه وری با فرکانس مرکزی ۱ مگاهرتز و قطر ۷/۱۲ میلی متر استفاده و تحلیل داده ها با استفاده از روش های دیکانولوشن و الگوریتم ژنتیک انجام می شود. با انجام آزمایش های لازم و حل مسئله معکوس، ضرایب تضعیف امواج طولی و عرضی رشته های پلیمری ABS به ترتیب ۰۲۰۱۵/۰ ka و ۰۲۳۶/۰ ka نپر به دست آمده و این مقادیر با نتایج آزمون فراصوتی بازتابی بر روی میله ABS با قطر ۲۵ میلی متر مقایسه شده است. نتایج به دست آمده خطای ۹/۹ درصد برای ضریب تضعیف امواج طولی و ۱۶ درصد برای ضریب تضعیف امواج عرضی را نشان می دهد. تفاوت نتایج روش پیشنهادی و آزمون فراصوتی بازتابی می تواند ناشی از ویژگی های ساختاری مواد، فرکانس مرکزی کاوند و افزایش پراکندگی در قطرهای بزرگ تر باشد. روش پیشنهادی می تواند برای بهبود فرایندهای تولید و کیفیت محصولات در صنایع مختلف، ازجمله خودروسازی، هوافضا و تجهیزات پزشکی به کار رود.

کلیدواژه ها:

ضریب تضعیف ، پلیمر ، پراکندگی آکوستیک ، روش معکوس ، آزمون غیرمخرب فراصوتی