شناسايي اثرات نانو فيبر نايلون برروي خصوصيات كامپوزيت كربن- اپوكسي با استفاده از نشر فرا آوايي

Identification of effects of Nylon nanofibers in carbon- epoxy composite properties by Acoustic Emission

هدف اين مقاله شناسايي اثرات استفاده از نانو فيبر نايلون بر روي خصوصيات كامپوزيت كربن- اپوكسي به وسيله آزمون غير مخرب نشر فرا آوايي تحت آزمايش جدايش بين لايه اي مي باشد. نانو فيبر هاي نايلون در بين لايه هاي كربن- اپوكسي به منظور افزايش استحكام كامپوزيت كربن- اپوكسي استفاده شده است. به منظور شناسايي بهتر اثرات استفاده از نانو فيبر هاي نايلون و خوشه‌بندي دقيق تر پارامتر هاي نشر فرا آوايي از تركيب الگوريتم ژنتيك و كي مينز براي خوشه بندي استفاده شده است. توصيف گرهاي نشر فرا آوايي مانند دامنه، زمان استمرار، انرژي و زمان خيز به منظور بررسي اثرات استفاده از نانو فيبرهاي نايلون استفاده شده است. نتايج حاصل شده از خوشه‌بندي سيگنال هاي نشر فرا آوايي بدست آمده از آزمون كامپوزيت هاي كربن- اپوكسي و كامپوزيت كربن- اپوكسي تقويت شده با نانو فيبرهاي نايلون نشان داده كه حضور نانو فيبرهاي نايلون نايلون باعث افزايش استحكام و به تاخير انداختن مكانيزم هاي خرابي كامپوزيت كربن- اپوكسي مي شود. الگوريتم خوشه‌بندي مورد استفاده ارتباط مناسبي بين پارامترهاي نشر فرا آوايي و مكانيزم هاي خرابي و زمان وقوع آنها ايجاد مي كند. فراواني دامنه نشر فرا آوايي بدست آمده از مكانيزم هاي خرابي هر دو كامپوزيت در يك بازه قرار دارند و زمان استمرار نشر فرا آوايي كامپوزيت كربن- اپوكسي بيشتر از كامپوزيت تقويت شده با نانو فيبر نايلون است.

The aim of this article is to investigate the effects of Nylon nanofiber in carbon-epoxy composites properties under double cantilever beam test by Non-destructive Acoustic Emission testing. In order to increase toughness of carbon- epoxy composite, Nylon nanofibers were placed into the midplane interface of carbon-epoxy laminates. For better identification of the effects of Nylon nanofibers and more accurate clustering of Acoustic emission parameters, a combination of k-means algorithm and Genetic algorithm for clustering were used. Acoustic emission descriptors like Amplitude, Duration, Count, Acoustic Energy and Rise time were used in order to survey identification of effects of nanofibers. The results of clustering of Acoustic emission signals obtained from carbon-epoxy composite and carbon-epoxy nanomodified composite show that the presence of Nylon nanofibers increased the toughness of carbon- epoxy composite and delayed damage mechanisms. This method of clustering is a good fit between acoustic signals and damage mechanisms, and time of events. Cumulative events of Acoustic emission Amplitude obtained from damage mechanisms of both composites are in the same range and Acoustic emission duration of carbon-epoxy is more than carbon-epoxy nanomodified composite.