تعیین کمی مکانیزم های خرابی در چند لایه های کامپوزیتی سوراخ دار با روش های نشرآوایی و المان محدود

کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف، علی رغم داشتن خواص مکانیکی مطلوب همچون نسبت استحکام به وزن و سفتی بالا، مستعد ایجاد انواع خرابی ها هستند. در این پژوهش، با استفاده از روش های نشرآوایی و المان محدود، مکانیزم های مختلف خرابی در نمونه های سوراخ دار شیشه/ اپوکسی تحت بارگذاری کششی بررسی می شوند. خرابی های مورد بررسی در این پژوهش عبارتند از: ترک خوردگی ماتریس، جدایش الیاف از ماتریس و شکست الیاف. بدین منظور ابتدا نمونه های سوراخ دار استاندارد شیشه/اپوکسی با دو نوع لایه چینی [۰]۵S و [۹۰]۵S تحت بارگذاری کششی قرار گرفتند. سپس با استفاده از روش نشرآوایی و روش المان محدود مکانیزم های خرابی در نمونه ها شناسایی شده و درصد هر مکانیزم خرابی به صورت کمی تعیین می شود. در روش نشرآوایی از تبدیل موجک برای تعیین درصد مکانیزم های خرابی استفاده شده است. سپس از روش المان محدود به منظور صحت سنجی نتایج تبدیل موجک استفاده می شود. در شبیه سازی المان محدود از معیار خرابی هشین برای تعیین مقدار کمی مکانیزم های خرابی استفاده شد. با توجه به تطابق قابل قبول نتایج روش نشرآوایی و روش المان محدود، می توان از روش نشرآوایی به منظور تعیین خرابی ها در سازه های کامپوزیتی و تخمین عمر باقی مانده سازه ها استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

Damage mechanisms ، Acoustic emission ، finite element method ، Polymer composites ، مکانیزم های خرابی ، نشرآوایی ، روش المان محدود ، کامپوزیت های پلیمری