شبيه سازي عددي انتشار امواج لمب براي تشخيص ترك هاي زمينه در كامپوزيت هاي پايه پليمري

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پروژه يك شبيه سازي عددي انتشار امواج لمب، بر پايه پايش سلامت سازه ها كه خود بخشي از فرايند جامع يكپارچگي سازه اي مي باشد، به روش اجزاي محدود جهت ارزيابي و تشخيص ترك هاي ماده زمينه در كامپوزيت هاي پليمري انجام شده است. در مرحله اول يك RVE از لايه تك جهته شامل الياف شيشه و رزين اپوكسي ايجاد مي گردد تا علاوه بر بررسي پراكندگي موج ناشي از وجود دو فاز با خواص مكانيكي و آكوستيكي متفاوت، به كمك شبيه سازي و تئوري امواج لمب مدول الاستيسيته يانگ در راستاي الياف و عمود بر آن بدست آيد. در گام بعد، نمونه كامپوزيتي به صورت طراحي مي گردد تا اثر چگالي هاي مختلف ترك ماده زمينه بر خواص مكانيكي آن بررسي شود. به كمك شبيه سازي عددي و تئوري امواج لمب مي توان تغييرات مدول الاستيسيته و خواص ويسكوالاستيك ناشي از ترك هاي ماده زمينه را به دست آورد. مدول الاستيسيته با استخراج سرعت موج لمب و خواص ويسكوالاستيك به كمك سرعت و افت دامنه موج لمب گسترده شده بر روي نمونه بدست مي آيد كه شامل پارامتر هاي مدول برشي ذخيره، مدول برشي اتلاف و فاكتور اتلاف مي باشد. نتايج به دست آمده براي مدول الاستيسيته و افت آن در نتيجه ترك هاي ماده زمينه با خطاي زير ده درصد با آنچه در مراجع ذكر شده است تطابق دارد. نتايج مربوط به خواص ويسكو الاستيك نشان مي دهد كه حساسيت فاكتور اتلاف به ترك ماده زمينه نسبت به مدول الاستيسيته بيش از 15 برابر مي باشد، كه خود بيانگر اين نكته است كه تغييرات خواص ويسكوالاستيك بسيار بهتر مي تواند ترك هاي ماده زمينه در كامپوزيت هاي پليمري را تشخيص دهد. واژه‌هاي كليدي كامپوزيت، امواج لمب، ترك ماده زمينه، روش اجزاي محدود، خواص ويسكوالاستيك، فاكتور اتلاف

191637

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي هوافضا - سازه

دكتر شكريه