تشخیص خرابی در ورقهای چند لایه کامپوزیتی با استفاده از روشهای پردازش سیگنال امواج لمب

نوع مقاله: مقاله علمی- ترویجی

نویسندگان

1 دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشگاه علم و صنعت

چکیده

ابداع روش­های نوین و کارآمد برای تشخیص صحیح و بهنگام خرابی در ورق­های چندلایه کامپوزیتی ناشی از عواملی مانند ضربه یا برخورد اشیاء که منجر به ایجاد عیوبی نظیر شکاف، سوراخ یا جدایش بین لایه­ای می­گردد، همراه با افزایش استفاده از مواد مذکور به علت مزایای زیاد، از جمله استحکام ویژه بالا، مقاومت در برابر خستگی و خوردگی و همچنین سبکی، در محافل علمی و صنعتی بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
در پژوهش حاضر، با بهره­گیری از امواج فراصوت هدایت شده (امواج لمب) با حساسیت مناسب به خرابی­هایی با اندازه و شدت کم، نسبت به ایجاد یک سامانه شناسایی خرابی در ورق کامپوزیتی از جنس پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه اقدام گردیده و تاثیر ابعاد خرابی بر مشخصات موج منتشر در سازه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می­دهد، با ایجاد ارتباط میان تغییرات دامنه امواج منتشره در سازه (کاهش 15 تا 37 درصدی) به علت افزایش ابعاد خرابی (بزرگتر شدن تدریجی قطر سوراخ تا چهار برابر و در سه مرحله)، علاوه بر امکان شناسایی و تشخیص خرابی می­توان به تخمین شدت آن با دقت مناسب مبادرت نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Kaw, A. K., “Mechanics of composite Materials”, Taylor & Francis group, 2006.

[2] Bing Li, Lin Ye, Zheng Li, Zhaoyang Ma, Hamed Kalhori, “Quantitative identification of delamination at different interfaces using guided wave signals in composite laminates”, Journal of Reinforced Plastics and Composites, Vol.34, No.18, 2015, pp.1506-1525.

[3] Brigman, N., “Structural health monitoring in commercial aviation”, Idaho state university, 2009.

[4]Giurgiutiu, V. “Structural health monitoring with piezoelectric wafer active sensors”, Elsevier Inc, 2008.

[5] Speckmann, H., H. Roesner, “Structural Health Monitoring: A Contribution to the Intelligent Aircraft Structure”, ECNDT - Tu.1.1.1, 2006.

[6] Balageas, D., Claus-Peter Fritzen, Alfredo Güemes, “Structural Health Monitoring”, Wiley-ISTE, 2006.

[7] Rose, Joseph L., “Ultrasonic guided waves in solid media”, Pennsylvania StateUniversity, 2014.

[8]Giurgiutiu, V., Cuc, A.”Embedded non-destructive evaluation for structural health monitoring, damage detection, and failure prevention”, The Shock and Vibration Digest, Vol.37, No.2, 2005, pp. 83–105.

[9] Karis, S. T., “Signal and Systems with matlab computing and Simulink Modeling”, 3rd Edition, Orchard Publication, 2007.

[10] Misiti, Michel, Yves Misiti, “Wavelet toolboxTM user’s Guide: Matlab”, Mathworks, 2010.

[11] Su, Z., X. Wang, Z. Chen, L. Ye, “A hierarchical data fusion scheme for identifying multi-damage in composite structures with a built-in sensor network”, Smart Materials and Structures, Vol.16, No.6, 2007.