مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

دسته‌بندی سازوکارهای خرابی در حین رشد جدایش بین‌لایه‌ای در کامپوزیت‌های ساندویچی، با روش نشرآوایی

نویسندگان
1 دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر
3 دانشیار دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مکانیک
چکیده
کامپوزیت‌های ساندویچی به علت سفتی خمشی بالایی که دارند، به وفور در سازه‌های مختلف به کار می‌روند. جدایش بین‌لایه‌ای پوسته و هسته یکی از معمول‌ترین سازوکارهای خرابی در این سازه‌ها می‌باشد. در این پژوهش، ابتدا با استفاده از روش نشرآوایی، رشد جدایش بین‌لایه‌ای در چندلایه‌های ساندویچی تحت بارگذاری مود I، بررسی شده‌است. ابتدا با توجه به شدت سیگنال‌های نشرآوایی ایجاد‌شده در حین بارگذاری نمونه‌ها، منحنی‌های نیرو- جابجایی به سه ناحیه تقسیم‌ شدند. تفاوت انرژی سیگنال‌های نشرآوایی در نمونه‌ها، حاکی از وجود سازوکارهای مختلف خرابی در کامپوزیت است. بدین منظور مشخصات سیگنال‌های نشرآوایی مربوط به هر سازوکار خرابی، به طور جداگانه مشخص گردید. در ادامه، سیگنال‌های نشرآوایی سازوکارهای مختلف خرابی براساس محدوده فرکانسی آن‌ها، دسته‌بندی شدند و محدوده فرکانسی هر سازوکار خرابی تعیین گردید. سپس، با استفاده از تبدیل موجک، سیگنال‌های نشرآوایی مربوط به هر نمونه، تحلیل شده و با استفاده از آن درصد سازوکارهای مختلف خرابی در نمونه‌ها مشخص گردید. در انتها، با استفاده از تصاویر گرفته شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطوح شکست نمونه‌ها ، نتایج بدست آمده از روش نشرآوایی، صحت-سنجی شده‌اند. نتایج پژوهش، عملکرد قابل قبول روش نشرآوایی در تشخیص و دسته‌بندی سازوکارهای خرابی در سازه‌های ساندویچی را نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Classification of damage mechanisms during delamination growth in sandwich composites by acoustic emission

نویسندگان English

Milad Saeedifar 1
Mohammad Fotouhi 2
Reza Mohammadi 2
Mehdi Ahmadi 3
Milad Hajikhani 2
چکیده English

Sandwich composites are widely used in structural applications because of their appropriate mechanical properties and low strength/weight ratio. Delamination is common failure mode in these structures that lead to a reduction in strength and stiffness of composite. In this paper, using acoustic emission, initiation and propagation of delamination in sandwich composite specimens was investigated. The specimens were loaded under mode I loading. Then the characteristics of the signals related to different damage mechanisms were specified. The acoustic emission signals were classified based on their frequency ranges. Then the acoustic emission signals were recorded during the test specimens were processed using wavelet transform. Thus the percentage of energy in each components of the acoustic emission signal was specified. Each of these components has a certain frequency range corresponding to a damage mechanism. Thus the percentages of different damage mechanisms in each specimen were specified. The Scanning Electron Microscopy (SEM) was also employed to verify the results which were obtained from acoustic emission and wavelet transform method. The results showed acoustic emission is efficient tool for identification and separation of different damage mechanisms in sandwich structures.

کلیدواژه‌ها English

Sandwich Composites
Acoustic emission
Delamination
Wavelet transform