بررسی مکانیزم های خرابی در ورق های آلومینیومی ترک دار ترمیم شده با وصله های کامپوزیتی به روش آکوستیک امیشن

یک سازه در طول دوره عمر خود تحت بارهای استاتیکی و دینامیکی زیادی قرار می گیرد، که باعث صدمه و یا تضعیف سازه می شوند. امروزه به منظور ترمیم نواحی صدمه دیده از وصله های کامپوزیتی استفاده می شود. چند لایه های کامپوزیتی دارای خصوصیات منحصر بفردی از جمله نسبت استحکام به وزن بالا و مقاوم در برابر خوردگی می باشند. در سازه های ترمیم شده با چند لایه های کامپوزیتی در حین بارگذاری انواع خرابی های مختلف بوجود می آید، که عبارتند از: شکستگی الیاف، شکستگی ماتریس، جدایش الیاف از ماتریس و شکست سازه فلزی. پژوهش حاضر به بررسی مکانیزم های خرابی ورق آلومینیومی ۲۰۲۴-T۳ ترک دار ترمیم شده با کامپوزیت شیشه/ اپوکسی به روش آکوستیک امیشن می پردازد. بدین منظور نمونه های آزمایش با لایه چینی های مختلف ساخته شده و تحت بارگذاری شبه استاتیکی کششی قرار گرفتند و همزمان سنسورهای آکوستیک امیشن به منظور داده برداری بر روی نمونه ها نصب شدند. ابتدا داده های مکانیکی نمونه ها حاصل از تست شبه استاتیکی در حالت های مختلف بر اساس تعداد لایه چینی وصله های کامپوزیتی تحلیل شد. سپس داده های آکوستیکی با داده های مکانیکی مقایسه شد. همچنین از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی حاصل از سطوح شکست نمونه ها برای صحه گذاری استفاده شد. نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان می دهد که وصله ۴ لایه نسبت به وصله ۸ لایه و ۱۲ لایه استحکام کششی و کرنش شکست بیشتری دارد. همچنین تطابق قابل قبول بین نتایج حاصل از داده های مکانیکی و آکوستیکی است. همچنین عملکرد مطلوب روش آکوستیک امیشن را در تعیین لحظه خرابی در نمونه ترمیم شده با وصله کامپوزیتی نیز نشان میدهد.

کلیدواژه ها:

Failure Mechanisms ، Composite Patch ، Aluminum plate ، Acoustic emission ، مکانیزم های خرابی ، آلومینیوم ۲۰۲۴-T۳ ، وصله کامپوزیتی ، آکوستیک امیشن