ارزیابی و پایش سلامت دیواره ساندویچ لانه زنبوری عایق حرارتی مخزن کرایوژنیک با روش دمانگاری
نویسندگان
1 مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
2 مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
3 مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
4 مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
doi
10.30494/jndt.2024.451958.1142چکیده
ساندویچ پانلهای لانه زنبوری ساختارهایی سبک و در عین حال مستحکم هستند. این پانلها به دلیل ساختار لانه زنبوری خود، دارای ویژگیهایی مانند عایق حرارتی میباشند. ساختار ساندویچ پنل لانه زنبوری ترکیبی از استحکام خمشی بالا و مقاومت خمشی با وزن کم بوده که مواد به طور گسترده در صنایع هوایی استفاده میشوند. نقصهای ساخت و آسیبهای عملیاتی به عنوان یک نگرانی ایمنی مهم مطرح شدهاند و در نتیجه نیاز به آزمونهای غیرمخرب برای شناسایی نقصها و آسیبها در طول عملیات و تعمیر و نگهداری افزایش یافته است. علاوه بر تشخیص عیوب، شناسایی دقیق یا طبقهبندی آنها بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله، دیواره عایق مخزن کامپوزیتی کرایوژنیک به روش غیرمخرب مورد بازرسی قرار گرفته است. چهار نمونه ساندویچی با ساختار لانه زنبوری با استفاده از دو صفحه CFRP و هستهای از جنس نومکس طراحی و ساخته شدند. در یک سمت از نمونهها ۵ میلیمتر رزین با نانو خاک رس 30B بود که با روش اختلاط فراصوت مخلوط شده بود. این ساختار به عنوان عایق حرارتی و مانع گاز طراحی شده بود. برای تشخیص و دستهبندی عیوب موجود در ساختار لانه زنبوری، از دمانگاری مادون قرمز استفاده شد. این عیوب شامل جدایش چسب، لایهلایهشدگی، وجود هوا در پوستههای کربنی و لایه رزینی و شکستگی در هسته لانه زنبوری بودند. نتایج دمانگاری نشان داد که میتوان با استفاده از دمانگاری، عیوب درون پوسته خارجی و رزین با دقت بالا شناسایی شدند، اما در پوسته داخلی و هسته دقت پایینتری ملاحظه میشود. بر طبق نتایج حاصله از نتایج دمانگاری مشاهده شد که تا لایه چهارم همه عیوب شناسایی شدند اما در لایه های پایین (لایه 5، 6 و7) عیوبی چون تفلون، کپتون و لایه های کربنی خشک قابل شناسایی نشدند. علاوه بر این بر مبنای مشاهدات عیوبی چون عدم چسبندگی از سمت لایه رزین به دلیل ضخامت بالا و عدم انتقال حرارت کافی قابل شناسایی نشدند. با استفاده از نمودار دما – مکان، اندازه عیوب تا عمق ۱ میلیمتر با دقت بالا مشخص شد.