رفتارسنجي خمشي كامپوزيت الياف كربن/اپوكسي توسط روش نشرآوايي

Flexural monitoring of carbon fiber/epoxy composite by acoustic emission

كامپوزيت الياف كربن/اپوكسي يكي از پركاربردترين كامپوزيت هاي زمينه پليمري مي-باشد كه به دليل خواص ويژه اي از قبيل استحكام بالا نسبت به وزن، سفتي ويژه بالا، مقاومت خوردگي بالا و مقاومت در برابر تابش اتمي، مصرف بالايي در صنايع مختلف از جمله صنايع هوافضا دارد. به همين جهت پايش بارگذاري اين نوع كامپوزيت امري مهم است. به منظور شناسايي مكانيزم هاي خرابي كامپوزيت ها، روش نشرآوايي كارايي بهتري در مقايسه با آزمون هاي غير مخرب ديگر دارد. در اين پژوهش از روش نشرآوايي براي پايش بارگذاري خمشي كامپوزيت الياف كربن در زمينه اپوكسي استفاده گرديد. بدين منظور رفتار خمشي كامپوزيت و ارتباط آن با سيگنال هاي ساطع شده از نمونه تحت بارگذاري بررسي شد. بكارگيري هر دو روش تبديل فوريه زمان كوتاه و تبديل موجك در اين پژوهش، نتيجه يكسان آن ها را در پي داشت. با استفاده از تبديل فوريه زمان كوتاه، فركانس بيشينه در اين بارگذاري در حدود 140 كيلوهرتز تعيين شد كه روش تبديل موجك نيز همين محدوده را تاييد كرد. محدوده زماني رويدادهاي رخ داده در نمونه تحت بارگذاري توسط نمودارهاي برخط به دست آمده از سيستم آكوستيكي مانيتور گرديد و در نهايت مكانيزم هاي شكست كامپوزيت با تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي تاييد شد. محدوده هاي زماني و روند صعودي نمودارها، صحت سنجي خوبي با نمودار خمشي بر جاي گذاشت

Carbon / epoxy composite is one of the most useful polymer matrix composites that has special properties such as high strength-to-weight ratio, high hardness, high corrosion resistance. Resistance to nuclear radiation has high consumption in different industries such as aerospace industry and therefor monitoring of loading of this type of composite is important. In order to determine failure mechanisms, acoustic emission method has more performance than other non-destructive methods. In this research acoustic emission method was used to evaluate and monitoring of the carbon epoxy composite three point bending load. For this purpose bending behavior of composite and relationship between acoustic signals was studied. Using both fast Fourier transform and wavelet transform method in this research, which led to the same result. Using FFT maximum frequency 140 KHZ was determined, that wavelet transform was confirmed this result too. Time limits that events was occurred on the under load specimen, was monitored by online diagrams that obtained from acoustic system. Finally failure mechanisms of composite were confirmed by SEM pictures. Time limits and ascending progress of diagrams validates bending diagram