مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل پارامترهای آزمون تداخل‌سنجی لیزری برای ارزیابی عیوب در مواد مرکب زمینه پلیمری

نویسندگان
1 استادیار- دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه تربیت مدرس
2 دانشگاه تهران
3 استاد دانشگاه تهران
چکیده
تداخل سنجی لیزری، یکی از روش‌های نوین در اندازه‌گیری مشتقات جابجایی است که قادر است گرادیان جابجایی‌های بسیار کوچک در ابعاد میکرومتر را اندازه‌گیری و محدوده‌ی گسترده‌ای از سطح جسم را به طور همزمان مورد مطالعه قرار دهد. از پتانسیل این روش می‌توان به طور بسیار کارآمدی در انجام آزمون‌های غیرمخرب صنعتی به خصوص در مواد مرکب استفاده نمود. با این حال، استفاده مناسب از این روش، مستلزم شناسایی پارامترهای موثر و آشنایی با نحوه کنترل آنها در آزمون می‌باشد. اندازه‌ی برش و میزان بارگذاری مورد نیاز، از جمله مهم‌ترین پارامترهای این روش هستند که قابلیت شناسایی عیوب بسیار وابسته به انتخاب صحیح آنهاست. در این مقاله، با معرفی روش مذکور و توسعه کاربرد آن در ارزیابی غیرمخرب مواد کامپوزیتی، تأثیر کمّی پارامترهای تأثیرگذار در شناسایی عیوبی با اندازه و عمق‌های مختلف در مواد مرکب مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور پس از آماده سازی چیدمان و اثبات کارایی آن، نمونه‌هایی از مواد مرکب دارای عیوبی با اندازه و زاویه‌های مختلف، با به کارگیری اندازه بارهای متفاوت مورد آزمایش قرار گرفته است. با بررسی نتایج، محدوده مجاز بارگذاری برای شناسایی ترک‌ها تعیین شده و سپس با اعمال اندازه برش‌های مختلف در مجموعه چیدمان آزمون، مناسب‌ترین اندازه برای تشخیص پذیری عیوب در نمونه‌ها بدست آمده است. در ادامه تأثیر موقعیت قرار‌گیری عیب نسبت به راستای بارگذاری مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی نتایج نشان دادند که بهترین پاسخ آزمون زمانی حاصل می‌گردد که اندازه برش در حدود اندازه ترکهای احتمالی تنظیم شده و بارگذاری نیز در محدوده‌ی تعیین شده باشد
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analysis of Laser Interfrometry Parameters in the Evaluation of Defects in the Polymer Matrix Composites

نویسندگان English

Davood Akbari 1
Hamidreza Asemani 2
naser soltani 3
1 Mechanical engineering-tarbiat modares university
2 Mechanical Engineering, Tehran Univ., Tehran, Iran
3 Mechanical Engineering, Tehran Univ., Tehran, Iran
چکیده English

Laser interferometry is one of the most applicable methods of calculating the surface displacement derivatives that can visualize very small displacement gradients, in µm/m level, on a relatively large area of a sample surface at once. This method can be beneficially used in industrial non-destructive tasting of materials, especially composites. However, getting an acceptable result of this inspection method, depends on the identification and properly adjusting the test parameters to a great extent. Shear size and loading amount, are the most important factors affecting crack detection ability in laser interferometry technique, which are both investigated in this paper. In this regard, several composite specimens with several cracks in different lengths have been prepared and tested with different parameters. Various tensile loading are applied to specify the allowable limit load in different shear sizes. Eventually, the effects of the crack inclination relative to the load direction are studied. The test results show that the best responses are observed with a shear size equal to the approximated defect sizes and a limited band of the loading range can be used to reveal the cracks.

کلیدواژه‌ها English

Laser interferometry
Non-Destructive Testing
Polymer Matrix Composite
Sub surface cracks