تحليل پارامترهاي آزمون تداخل سنجي ليزري براي ارزيابي عيوب در مواد مركب زمينه پليمري

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

تداخل سنجي ليزري، يكي از روش هاي نوين در اندازه گيري مشتقات جابجايي است كه قادر است گراديان جابجايي هاي بسيار كوچك در ابعاد ميكرومتر را اندازه گيري و محدوده ي گسترده اي از سطح جسم را به طور همزمان مورد مطالعه قرار دهد. از پتانسيل اين روش مي توان به طور بسيار كارآمدي در انجام آزمون هاي غيرمخرب صنعتي به خصوص در مواد مركب استفاده نمود. با اين حال، استفاده مناسب از اين روش، مستلزم شناسايي پارامترهاي موثر و آشنايي با نحوه كنترل آنها در آزمون مي باشد. اندازه ي برش و ميزان بارگذاري مورد نياز، از جمله مهم ترين پارامترهاي اين روش هستند كه قابليت شناسايي عيوب بسيار وابسته به انتخاب صحيح آنهاست. در اين مقاله، با معرفي روش مذكور و توسعه كاربرد آن در ارزيابي غيرمخرب مواد كامپوزيتي، تاثير كمي پارامترهاي تاثيرگذار در شناسايي عيوبي با اندازه و عمق هاي مختلف در مواد مركب مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور پس از آماده سازي چيدمان و اثبات كارايي آن، نمونه هايي از مواد مركب داراي عيوبي با اندازه و زاويه هاي مختلف، با به كارگيري اندازه بارهاي متفاوت مورد آزمايش قرار گرفته است. با بررسي نتايج، محدوده مجاز بارگذاري براي شناسايي ترك ها تعيين شده و سپس با اعمال اندازه برش هاي مختلف در مجموعه چيدمان آزمون، مناسب ترين اندازه براي تشخيص پذيري عيوب در نمونه ها بدست آمده است. در ادامه تاثير موقعيت قرار گيري عيب نسبت به راستاي بارگذاري مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسي نتايج نشان دادند كه بهترين پاسخ آزمون زماني حاصل مي گردد كه اندازه برش در حدود اندازه تركهاي احتمالي تنظيم شده و بارگذاري نيز در محدوده ي تعيين شده باشد.

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 testing of materials, especially composites. However, getting an acceptable result of this inspection method depends on identification and proper adjustment of 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, both of which are 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 loadings 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.