دسته‌بندی سازوکارهای خرابی در حین رشد جدایش بین‌لایه‌ای در کامپوزیت‌های ساندویچی، با روش نشرآوایی

نویسندگان

1 دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر

4 دانشیار دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مکانیک

5 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر

doi
چکیده

کامپوزیت‌های ساندویچی به علت سفتی خمشی بالایی که دارند، به وفور در سازه‌های مختلف به کار می‌روند. جدایش بین‌لایه‌ای پوسته و هسته یکی از معمول‌ترین سازوکارهای خرابی در این سازه‌ها می‌باشد. در این پژوهش، ابتدا با استفاده از روش نشرآوایی، رشد جدایش بین‌لایه‌ای در چندلایه‌های ساندویچی تحت بارگذاری مود I، بررسی شده‌است. ابتدا با توجه به شدت سیگنال‌های نشرآوایی ایجاد‌شده در حین بارگذاری نمونه‌ها، منحنی‌های نیرو- جابجایی به سه ناحیه تقسیم‌ شدند. تفاوت انرژی سیگنال‌های نشرآوایی در نمونه‌ها، حاکی از وجود سازوکارهای مختلف خرابی در کامپوزیت است. بدین منظور مشخصات سیگنال‌های نشرآوایی مربوط به هر سازوکار خرابی، به طور جداگانه مشخص گردید. در ادامه، سیگنال‌های نشرآوایی سازوکارهای مختلف خرابی براساس محدوده فرکانسی آن‌ها، دسته‌بندی شدند و محدوده فرکانسی هر سازوکار خرابی تعیین گردید. سپس، با استفاده از تبدیل موجک، سیگنال‌های نشرآوایی مربوط به هر نمونه، تحلیل شده و با استفاده از آن درصد سازوکارهای مختلف خرابی در نمونه‌ها مشخص گردید. در انتها، با استفاده از تصاویر گرفته شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطوح شکست نمونه‌ها ، نتایج بدست آمده از روش نشرآوایی، صحت-سنجی شده‌اند. نتایج پژوهش، عملکرد قابل قبول روش نشرآوایی در تشخیص و دسته‌بندی سازوکارهای خرابی در سازه‌های ساندویچی را نشان می‌دهد.