عنوان
كاربرد گسترش امواج هدايت‌شونده در تشخيص آسيب ترك زمينه در كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري با تكيه بر خواص ويسكوالاستيك
نويسنده اصلي
علي مردانشاهي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
هدف اين پژوهش به‌كارگيري يك روش غير مخرب مبتني بر گسترش امواج لمب، جهت شناسايي و طبقه‌بندي آسيب ترك زمينه در كامپوزيت‌هاي پايه پليمري، جهت مشخصه‌يابي خواص الاستيك و ويسكوالاستيك است. ترك زمينه به عنوان آسيب اوليه براي شروع مودهاي آسيب ديگر و درنهايت خرابي و واماندگي كامپوزيت‌هاي چندلايه تحت بارهاي استاتيكي و ديناميكي شناخته مي‌شود. در اين پژوهش ابتدا نمونه‌هاي كامپوزيتي الياف شيشه/اپوكسي با لايه چيني [02/906]s ساخته شده و ترك زمينه با چند چگالي ترك مختلف توسط دستگاه آزمايش كشش در آنها ايجاد گرديد. سپس ترك‌هاي ايجادشده در اين نمونه‌ها با روش بازرسي چشمي به كمك ميكروسكوپ ديجيتال بررسي شده و چگالي استخراج شده است. سپس، آزمايش غير مخرب گسترش امواج لمب روي نمونه‌هاي با چگالي ترك‌هاي مختلف انجام شده و با استفاده از حل معكوس معادلات امواج لمب و به كمك پردازش سيگنال‌هاي دريافتي از نمونه¬ها، تغييرات در خواص الاستيك و ويسكوالاستيك نمونه‌ها با دقت مناسبي به دست آمد. خواص الاستيك قطعات با استخراج سرعت موج لمب و همچنين خواص ويسكوالاستيك آنها، شامل پارامترهاي مدول برشي ذخيره، مدول برشي اتلاف و فاكتور اتلاف نيز با استخراج سرعت و افت دامنه موج لمب، مشخصه‌يابي گرديد. نتايج به‌دست‌آمده براي تغييرات خواص الاستيك مطابقت خوبي با نتايج افت سفتي تئوري ارائه‌شده توسط هشين داشت. خواص ويسكوالاستيك نيز حساسيت مناسبي نسبت به ميزان شدت آسيب ترك زمينه نشان داد و به كمك آن دسته‌بندي مناسبي بر ميزان اين آسيب انجام گرفت. نتايج اين آزمايش‌ها نشان داد كه علاوه بر تغييرات خواص الاستيك به عنوان يك شاخص تعيين‌كننده شدت آسيب ترك زمينه، مي‌توان خاصيت مهمي از ماده به نام فاكتور اتلاف (كه از خواص ويسكوالاستيك ماده ناشي مي‌شود) را نيز با حساسيت مناسب بدست آورد. فاكتور اتلاف را مي‌توان بعنوان يك پارامتر مهم ديگر براي تعيين شدت آسيب ترك زمينه در كامپوزيت‌هاي پايه پليمري در نظر گرفت. بدين ترتيب در اين پژوهش براي اولين بار با اندازه‌گيري غير مخرب خواص الاستيك و ويسكوالاستيك كامپوزيت با كمك امواج لمب، شناسايي و طبقه‌بندي آسيب ترك زمينه با دقت مناسبي انجام گرفت.
شماره ركورد
192604
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
استاد مشاور
دكتر سياوش كاظمي راد
رشته تحصيلي
طراحي كاربردي 3
استاد راهنما
دكتر محمود مهرداد شكريه