ارزیابی تاثیر پارامترهای آزمون ترموگرافی برای بازرسی وصله های کامپوزیتی

با توجه به افزایش کاربرد وصله های کامپوزیتی به منظور ترمیم و یا تقویت سازه های فلزی و کامپوزیتی، پایش سلامت این وصله ها حائز اهمیت می باشد. روش ترموگرافی یکی از قدرتمندترین روش های آزمون غیرمخرب است که برای ارزیابی سازه های ترمیم شده به کار گرفته می شود. از آنجا که پارامترهای زیادی در شناسایی عیوب در سازه های کامپوزیتی تعمیرشده تاثیرگذار هستند، استخراج موثرترین روش برای تعیین این پارامترها اهمیت زیادی دارد. در این مقاله، پارامترهای آزمایشی جهت بازرسی ترموگرافی وصله کامپوزیتی فایبر کربن مانند مدت زمان اعمال بار حرارتی و بهترین فریم تصویری با استفاده از آزمایش تجربی و شبیه سازی اجزای محدود مطالعه شده است. وصله کامپوزیتی که جهت تعمیر سازه پایه ای از جنس فایبر کربن استفاده شده دارای عیوب تورق و جدایش با ابعاد و ویژگی های مختلف در اعماق گوناگون است. ابتدا در شبیه سازی حرارتی، معیار بیشینه تغییرات حرارتی نسبت طول مسیر توسعه داده شد تا زمان بهترین فریم های حرارتی استخراج شوند. صحه گذاری نتایج از طریق تعریف مسیرهای مستقیم و مورب عبوری از عیوب، در تصاویر ترموگرافی تست تجربی و کانتورهای دمایی شبیه سازی، صورت پذیرفته است. میانگین خطای تغییرات حرارتی در مسیرهای مختلف نمایش داده شده در تصاویر ترموگرافی و شبیه سازی کمتر از ۴/۵ درصد است که تطابق نتایج حاصل از هر دو روش را تایید می کند. یکی دیگر از چالش های مهم در تشخیص عیوب، تعیین تاثیر ویژگی های عیوب بر فرآیند تشخیص و اولویت بندی این ویژگی هاست. در این مقاله، ویژگی های عیوب شامل اندازه، عمق، جنس ماده و فاصله از لبه بواسطه روش های توسعه داده شده، مورد بررسی قرار گرفتند و نتایج حاکی از آنست که ویژگی های عیوب و تاثیر آن ها بر فرآیند شناسایی، به ترتیب شامل جنس عیب، عمق، اندازه و لبه آزاد می باشند. همچنین در این پژوهش مشخص شد که فاصله بین دو عیب برای وضوح تصاویر ترموگرافی در شناسایی عیوب موثر می باشد و ارتباط فاصله بین دو عیب با اضلاع عیوب از طریق شبیه سازی استخراج شد و صحه گذاری روابط ارائه شده، از طریق تصاویر آزمون تجربی صورت پذیرفت.

کلیدواژه ها:

سازه کامپوزیتی تعمیرشده ، پارامترهای آزمون ، دمانگاری ، تورق ، جدایش