تحليل عددي براي شناسايي عيب جدايش در وصله هاي كامپوزيتي به روش دمانگاري ارتعاشي

Numerical Simulation for Debonding Fault Detection in Composite Patches with Vibrothermography

به منظور شناسايي عيب جدايش در وصله هاي كامپوزيتي روشهاي تست غير مخرب متفاوتي را مي توان بكارگرفت كه هريك داراي مزايا و معايبي هستند. . در اين مقاله به شبيه سازي روش دمانگاري ارتعاشي به منظور شناسايي عيب جدايش در وصله هاي كامپوزيتي، پرداخته مي شود. براي شناسايي عيب جدايش، بايستي حرارت ويسكوالاستيكي در محل عيب جدايش را بتوان اندازه گيري كرد. به همين منظور، نمونه اي شامل يك ورق آلومينيومي كه در قسمتي از آن وصله كامپوزيتي 8 لايه تك جهته كربن اپوكسي متصل شده است، شبيه سازي مي شود. در اين مدل، سه عيب از نوع جدايش بين ورق آلومينيومي و وصله كامپوزيتي در قسمت چسب بين آن ها ايجاد مي شود. براي ايجاد ارتعاش در اين مدل، مرتعش كننده هاي پيزوالكتريك با فركانس بالا مدلسازي شده است. براي پيدا كردن بهترين چيدمان مرتعش كننده هاي پيزوالكتريك و همچنين سيگنال تحريك، به طوري كه تمام قطعه به طور يكنواخت مرتعش شود، مدلسازي موج در نرم افزار آباكوس انجام شده است. مدلسازي روش دمانگاري ارتعاشي براي به دست آوردن گرماي توليدي در اثر ارتعاش، در نرم افزار كامسول صورت گرفته است. نتايج شبيه سازي ها مؤيد اين نكته است كه اگر با استفاده از شبيه سازي بتوان فركانس ارتعاش، محل تحريك ارتعاشي و دامنه تحريك ارتعاشي را بدرستي تعيين كرد، مي توان عيب جدايش را تشخيص داد. براي ايجاد عيب جدايش در نمونه هاي آزمايشگاهي، از تفلون به جاي هوا استفاده مي شود. در اين شبيه سازي نيز مدل در دوحالت استفاده از هوا و تفلون در قسمت جدايش، تست مي شود. در شبيه سازي ها مشاهده مي شود در حالتي كه از تفلون در قسمت جدايش استفاده شده است، گرماي توليدي در قسمت عيب پايين تر از حالتي مي باشد كه از هوا در اين قسمت استفاده مي شود. همچنين در حالت استفاده از هوا، عيوب به خوبي شناسايي شده است.