پايش استحكام كاهش يافته قطعات كامپوزيتي سوراخ شده توسط روش آكوستيك اميشن

Monitoring of residual tensile strength in drilled composite laminates by acoustic emission

سوراخ‌كاري كامپوزيت ها يكي از فرايند هاي مهم در ساخت و مونتاژ سازه هاي صنعتي مي باشد. با اين حال سوراخ‌كاري كامپوزيت ها باعث ايجاد مشكلاتي از قبيل كاهش مقاومت سازه مي شود. در اين مقاله اثر پارامترهاي سرعت چرخشي اسپيندل، نرخ پيش‌روي و زاويه راس مته بر كاهش استحكام كششي نمونه بررسي مي شود. بدين منظور از روش طراحي آزمايشات تاگوچي در 3 تراز و با 3 فاكتور استفاده شد. همچنين روش آكوستيك اميشن به همراه روش تحليل سيگنال موجك براي پايش استحكام كاهش يافته كششي و تفكيك حوزه فركانسي مكانيزم هاي مختلف شكست بكار گرفته شد. مطابق نتايج، نرخ پيش‌روي به عنوان مهم‌ترين عامل شناسايي شد و محدوده فركانسي شكست ماتريس5/62-125 كيلوهرتز، لغزش الياف 250-5/312 كيلوهرتز و شكست الياف5/312-375 كيلوهرتز، محاسبه شد.

Drilling of composite materials is one of the major processes in the manufacturing and assembly of sub-component. However, drilling of composite laminates can cause several damages such as degradation in residual tensile strength. In this study, effects of cutting speed, feed rate and drill angle on residual tensile strength of drilled laminates has been investigated. For this purpose, the Taguchi method was employed for three factors at three levels. Acoustic emission signals and wavelet analysis are used to monitor residual tensile strength. The experimental results indicated that the feed rate has the most significant effect. Based on time-frequency analysis of AE signals, it was found that AE signals with frequency ranges of (62.5-125), (250-312.5) and (312.5-375) KHz were generated from matrix cracking, fiber slipping and fiber breakage respectively.