بررسی آسیب بر پایه روش نشر آوایی در چند لایه های کامپوزیتی تحت آزمایش ضربه سرعت-پایین

حساسیت سازه های کامپوزیتی نسبت به بارگذاری ضربه سرعت-پایین یکی از ملاحظات اساسی در طراحی آن هاست. چرا که آسیب های ناشی از این ضربه ها از یک سو با بازرسی چشمی قابل تشخیص نیست و از سوی دیگر باعث افت شدید در استحکام سازه می شود. در این پژوهش، برای ارزیابی آسیب های ناشی از ضربه سرعت-پایین، روشی نو بر مبنای آزمون غیر مخرب نشرآوایی ارائه شده که می تواند فرایند بازرسی سازه را برای بررسی این گونه آسیب ها تسریع بخشد. برای بدست آوردن داده های نشرآوایی مبنا در نمونه های کامپوزتی، ابتدا آزمایش شبه استاتیک با شرایط کاملا مشابه با آزمون ضربه صورت گرفت. سپس آزمون های ضربه بر روی نمونه های کامپوزیتی شیشه/اپوکسی انجام گرفتند و سیگنال های نشرآوایی تولید شده در حین فرایند ضربه ذخیره شدند. پس از ذخیره سازی سیگنال ها، داده ها با استفاده از تبدیل موجک تحلیل شدند تا انرژی آزاد شده مربوط به هر سازوکار خرابی از جمله شکست ماتریس، جدایش الیاف/ماتریس و شکست الیاف تعیین شود. در ادامه، روشی نو برای تخمین آستانه انرژی ضربه قابل تحمل در ورق های کامپوزیتی با استفاده از آزمون شبه استاتیک، ارائه شد و نتایج آن با داده های نشرآوایی حین فرایند ضربه و تصاویر سی-اسکن فراصوتی مقایسه گردید. در آخر، روشی بر پایه سیگنال های نشرآوایی با استفاده از تحلیل موجک برای پیش بینی تصویر مساحت خرابی، تحت انرژی ضربه کم پیشنهاد شد. نتایج این پژوهش نشان داد که روش نشر آوایی می تواند کارایی مطلوبی در ارزیابی آسیب های ناشی از ضربه در کامپوزیت های چندلایه داشته باشد.

کلیدواژه ها:

Damage mechanism ، Acoustic emission ، low velocity impact ، Wavelet transform ، Ultrasonic C-scan ، سازوکار خرابی ، نشرآوایی ، ضربه سرعت-پایین ، تبدیل موجک ، سی-اسکن فراصوتی