بررسی آسیب برشی داخل صفحه در سیلندرهای کامپوزیت از طریق استفاده از تکنیک آکوستیک امیشن
نویسندگان
1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شرق
2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
doi
10.30494/jndt.2025.433327.1139چکیده
هدف از این مطالعه بررسی خواص برشی درون صفحه استوانههای کامپوزیت رشته پیچی و ارزیابی مکانیزمهای آسیب مرتبط با استفاده از تکنیک آکوستیک امیشن بود. دو ماده کامپوزیتی مجزا، یعنی کربن/اپوکسی و اپوکسی شیشه، برای این منظور ساخته شد. قطعات تحت شرایط بار پیچشی مطابق با ASTM D5448 قرار گرفتند. در این پژوهش پارامترهای مختلفی مانند گشتاور، زاویه پیچش و کرنش به دقت ثبت شدند. علاوه بر این موارد، از حسگرهای نشر آوایی برای ثبت سیگنالهایی استفاده شد که وقوع شکست را نشان میدهند. یافتههای این پژوهش نشان داد که استحکام برشی درون صفحهای و مدول برشی نمونههای کربن/اپوکسی (CFRP) از نمونههای شیشه/اپوکسی (GFRP) بیشتر است. نتایج حاصل از آزمایش نشر آوایی در نمونههای CFRP نشان داد که در این نمونهها هیچ موردی از جداشدگی الیاف/ماتریس وجود ندارد. در عوض مد اصلی شکست مشاهده شده در این نمونهها به صورت شکست الیاف است و به طور کلی 71 درصد از کل شکستهای شناسایی شده را در بر میگیرد. همچنین مکانیزم شکست اولیه در نمونههای CFRP به صورت جداشدگی الیاف/ماتریس است که تقریبا 50% از کل شکستهای ثبت شده را شامل میشود.هدف از این مطالعه بررسی خواص برشی درون صفحه استوانههای کامپوزیت رشته پیچی و ارزیابی مکانیزمهای آسیب مرتبط با استفاده از تکنیکهای انتشار آکوستیک بود. دو ماده کامپوزیتی مجزا، یعنی کربن/اپوکسی و اپوکسی شیشه، برای این منظور ساخته شد. قطعات تحت شرایط بار پیچشی مطابق با ASTM D5448 قرار گرفتند. در این پژوهش پارامترهای مختلفی مانند گشتاور، زاویه پیچش و کرنش به دقت ثبت شدند. علاوه بر این موارد، از حسگرهای نشر آوایی برای ثبت سیگنالهایی استفاده شد که وقوع شکست را نشان میدهند. یافتههای این پژوهش نشان داد که استحکام برشی درون صفحهای و مدول برشی نمونههای کربن/اپوکسی (CFRP) از نمونههای شیشه/اپوکسی (GFRP) بیشتر است. نتایج حاصل از آزمایش نشر آوایی در نمونههای CFRP نشان داد که در این نمونهها هیچ موردی از جداشدگی الیاف/ماتریس وجود ندارد. در عوض مد اصلی شکست مشاهده شده در این نمونهها به صورت شکست الیاف است و به طور کلی 71 درصد از کل شکستهای شناسایی شده را در بر میگیرد. همچنین مکانیزم شکست اولیه در نمونههای CFRP به صورت جداشدگی الیاف/ماتریس است که تقریبا 50% از کل شکستهای ثبت شده را شامل میشود.
