عيب‌يابي تجربي و عددي محل عيب راه به در صفحات همگن به روش توموگرافي امواج ورقي

Numerical and Experimental Location Detection of Through Defect in Homogenized Plates using Tomography of Surface Wave Method

استفاده از امواج هدايت شده ورقي، يكي از قابل اطمينان‌ترين روش‌هاي پايش سلامت است. اغلب به منظور شناسايي عيوب داخلي از امواج حجمي استفاده مي‌گردد كه در تشخيص موقعيت ترك‌هاي سطحي ناكارآمد است. در اين مقاله، فرآيند استفاده از روش توموگرافي امواج ورقي جهت تشخيص ترك در يك ورق آلومينيومي بررسي گرديده و براي سه ترك با طول‌هاي 4، 7 و 10 ميلي‌متر پياده‌سازي شده است. روابط تحليلي و شبيه‌سازي‌هاي عددي جهت استخراج منحني ديسپرژن به عنوان ابزاري جهت انتخاب ضخامت ورق و مشخصات پيزوالكتريك، مورد استفاده قرار گرفته است. تعيين چيدمان قرارگيري تراگذرها و ايجاد مدل‌هاي عددي و تجربي، گام‌هاي بعدي در فرآيند بازرسي است. سپس تمام پيزوالكتريك‌ها به ترتيب تحريك شده‌اند و سايز تراگذرها به عنوان حسگر مورد استفاده قرار گرفته‌اند و سيگنال خروجي آن‌ها در هر دو حالت سالم و معيوب در مدل‌هاي عددي و تجربي ذخيره گرديده است. تعيين معيار اختلاف سيگنال‌ها، بازسازي سيگنال‌ها و ايجاد توموگرام، مراحل نهايي فرآيند ارائه شده در اين مقاله مي‌باشند.

Using surface guided wave is one of the most reliable methods of structural health monitoring. Mostly the bulk wave is preferred for identification of internal defects, which is inefficient in localizing the surface cracks. In this research the procedure of ultrasonic surface wave tomography for crack detection in an aluminum plate is investigated and applied for three cracks with the length of 4, 7 and 10 millimeters. Analytical equations and numerical simulations are used to extract dispersion curves as a means for selection of plate thickness and piezoelectric characteristics. The Layout selection for transducers and providing numerical and experimental models are the next steps of inspection procedure. All the piezoelectric discs are actuated respectively. Meanwhile, other piezoelectric elements are used as sensors and their received signal is stored in both healthy and defected structures for both numerical and experimental models. Definition of signal difference criteria, signal reconstruction and tomogram generation are the last steps of the procedure presented in this paper.