طيف سنجي تشديد الاستيك الياف تك جهته جاسازي شده در ماتريس ويسكوالاستيك

Resonance Elastic Spectroscopy of Unidirectional Fibers Embedded in Viscoelastic Matrix

استفاده از امواج فراصوتي يك از روشهاي غيرمخرب براي بازرسي و ارزيابي مواد مركب تقويت شده فيبري است. طيف فركانسي امواج فراصوتي پراكنده شده از فيبرهاي موجود در ماده مركب حاوي اطلاعات مهمي در مورد مشخصات و رفتار اين مواد است. در اين مقاله به مطالعه و بررسي تاثير رفتار ويسكوالاستيك ماتريس در مواد مركب تقويت شده فيبري بر رفتار فركانسي امواج پراكندگي دريافت شده پرداخته مي شود. بدين منظور از روش المان محدود در محيط نرم افزار اباكوس براي شبيه سازي پراكندگي امواج فراصوتي در يك ماده مركب فيبري با ماتريس ويسكوالاستيك استفاده مي شود. با بكارگيري روش تفكيك و شناسايي تشديد در طيف سنجي تشديد فراصوتي، مشخصات فركانسي و فركانسهاي تشديد موجود در ميدان پراكندگي از استوانه جاسازي شده در ماتريس ويسكوالاستيك محاسبه و ترسيم مي شود. با استفاده از اين مدل، تاثير مشخصات ويسكو الاستيك ماتريس بر پهناي باند طيف فركانسي دريافتي از استوانه جاسازي شده مورد مطالعه و بررسي قرار مي گيرد. نتايج بدست آمده نشان مي دهد مشخصات ويسكوالاستيك ماتريس تاثير قابل توجهي بر فركانس مياني و پهناي باند فركانسي دريافتي مربوط به امواج پراكندگي بازگشتي از استوانه جاسازي شده در ماتريس ويسكوالاستيك در يك ماده مركب فيبري با ماتريس ويسكوالاستيك دارد.

In this paper, the resonance elastic spectroscopy is employed to evaluate an embedded fiber in viscoelastic matrix. The finite element simulation of ultrasonic wave backscattered from the embedded fibers in viscoelastic matrix is used for resonance elastic spectroscopy (RES). To involve the frequency effects of the measurement system, the modified short-pulse method of isolation and identification of resonances (MIIR) is employed to calculate the resonance modes and frequencies of the elastic fibers. The validity of the proposed model for the backscattered resonance spectrum of the embedded fibers in the epoxy matrix is examined using the experimental and mathematical results. The FE-based model is employed to investigate the effect of viscoelastic matrix on the receiving frequency bandwidth backscattered from elastic fibers.