طراحی شاخص خرابی با هدف پایش سلامت ورقهای کامپوزیتی با استفاده از امواج فراصوت هدایت شده مبتنی بر مبدلهای پیزو الکتریک

استفاده از ورقهای کامپوزیتی چندلایه، به عنوان اجزای اصلی در ساخت سازه های نوین، نظیر بدنه یا بال هواپیماهای مدرن پهن پیکر کاربرد فراوانی یافته است. شناسایی صحیح و به موقع انواع خرابی در سازه های کامپوزیتی می تواند نقش بسزایی در جلوگیری از رخداد حوادث و فجایع به خصوص در صنایع حساس و مهم نظیر صنعت هوافضا داشته باشد. امروزه امواج فراصوت هدایت شده، به دلیل مزایای فراوان از جمله توانایی پیمایش در فواصل طولانی، امکان حرکت در مسیرهای غیر مستقیم و حساسیت مناسب به انواع خرابی به ابزاری مناسب برای ایجاد سامانه های پایش سلامت سازهای تبدیل شده که برتریهای آن نسبت به آزمونهای غیرمخرب متداول از جمله آزمون غیرمخرب معمول با امواج فراصوت به اثبات رسیده است.در این مقاله، با طراحی و ایجاد یک سامانه پایش سلامت سازهای مبتنی بر امواج فراصوت هدایت شده، نسبت به شناسایی یک شکاف با ابعاد کوچک در یک ورق کامپوزیتی از نوع پلیمر تقویت شده با الیاف کربن اقدام گردیده و نتایج حاصل از آن با هدف تعمیم و توسعه این روش برای شناسایی خرابی در موقعیتهای مشابه دیگر، تحلیل و ارائه شده است. استفاده از مبدلهای پیزوالکتریک با نقش دوگانه محرک و سنسور با بکارگیری روشهای پیشرفته پردازش سیگنال نظیر تبدیل ویولت همراه با طراحی یک شاخص خرابی و برازش یک منحنی روی داده های بدست آمده بمنظور پیشنهاد رابطه تقریبی ریاضی برای تخمین شدت نسبی خرابی شامل عمق شکاف درورق تحت بررسی، از ویژگیهای تحقیق حاضر، محسوب می گردد.

کلیدواژه ها:

پایش سلامت سازه ای ، آزمونهای غیرمخرب ، امواج فراصوت هدایت شده ، ورق کامپوزیتی ، تبدیل موجک.