مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

استخراج مدهای مختلف انتشار موج لمب در یک ورق آلومینیوم چسبیده شده به ورق کامپوزیت توسط اجزاء محدود و آزمایش

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان
2 دانشیار، آزمایشگاه تست غیرمخرب، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، میدان ونک، خیابان ملاصدرا، خیابان پردی
چکیده
چکیده- در این مقاله با استفاده از انتشار موج لمب، نمودار پخشی یا Dispersion (نموداری که مدهای مختلف را نشان می دهد) برای ورق آلومینیوم متصل به ورق کامپوزیت بدست آورده می‌‌شود. به این منظور ابتدا با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS، انتشار موج لمب شبیه-سازی می‌شود و سپس با تبدیل فوریه دو بعدی سیگنال‌های خروجی، نمودار پخشی به دست می‌آید. در ادامه برای بررسی صحت نمودار پخشی، نمونه‌ای متشکل از یک ورق آلومینیوم متصل به ورق کامپوزیت مورد آزمایش قرار می‌گیرد. برای ایجاد مد‌های مختلف از پروب زاویه‌ متغبر با فرکانس مرکزی 2 مگاهرتز استفاده می‌شود. با استفاده از فاصله سیگنال‌های ورودی و خروجی و همچنین فاصله پروب ها، سرعت گروه اندازه-گیری می‌شود. مقایسه مد‌های متناظر بدست آمده از نتایج المان محدود و آزمایش، نشان می‌دهد که سرعت گروه بدست آمده برای هر دو یکسان است. بنابراین سیگنال حاصل از آزمایش، مربوط به مد متناظری است که از شبیه سازی به دست آمده است. نتایج شبیه سازی برای سه مد اول موج لمب انجام شده است که به کمک آزمایش دو مد اول صحت سنجی شده اند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Calculating the Lamb wave modes in an aluminum sheet bonded to a composite layer with FEM and experiment

نویسندگان English

pejman daryabor 1
mahmoud Farzin 1
Farhang Honarvar 2
2 Assoc. Prof., Mech. Eng, NDE Lab, Faculty of Mechanical Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Pardis St., Mollasadra Ave., Vanak Sq., Tehran, Iran
چکیده English

Abstract- This research develops a Lamb wave technique to determine the dispersion curves of a two layered bonded component: an aluminum sheet attached to a composite layer by means of a cohesive. A commercial finite element code (ABAQUS Explicit) is used to determine the dispersion curves of the Aluminum-cohesive-composite multilayer component. The finite element model includes three plain strain layers that the middle one is cohesive. Then a lamb wave is propagated in the model and some output signals are received. The dispersion curves are obtained by using 2D Fourier transformation of finite element model output signals. In addition, to produce various modes, experiments are carried out on a composite-aluminum assembly using two 2 MHz variable angle transducers. Comparison of modes obtained from finite element method and experiments shows that group velocities are almost identical. Hence, good agreement between finite element method results and experimental results indicates that finite element is reasonably accurate for determination of dispersion curves.

کلیدواژه‌ها English

Composite
Ultrasonic Lamb wave
Dispersion curve
2D-FFT
Finite element model