تحلیل خرابی و سلامت اتصال ترمیم کامپوزیتی روی صفحات آلومینیومی تحت اثر بار خستگی

نویسندگان

1 دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2025.510900.2054
چکیده

اساساً تمامی سازه‌ها و قطعات صنعتی در طول دوره کارکرد خود باید در محدوده مورد نظر طراح باشند. این در حالی است که گاهی عوامل محیطی و مخرب موجود می‌تواند آثار مخربی بر عمر و سلامت سازه یا قطعه مورد نظر داشته باشند. از نتایج برخی از این آثار می‌توان به جوانه‌زنی و رشد ترک در سازه اشاره کرد، چنانچه این معایب پس از رخداد پدیدار شوند، هزینه‌ای سنگین و گاه جبران‌ناپذیر برجای خواهند گذاشت. به همین منظور، برای پیش‌بینی و جلوگیری از رخداد این معایب، سامانه‌های پایش سلامت سازه استفاده می‌شوند. این پژوهش به تحلیل خرابی و سلامت اتصال ترمیم کامپوزیتی روی صفحه آلومینیومی T3-2024 تحت اثر بار خستگی پرداخته است. در این پژوهش با استفاده از تکنیک انتشار موج رفتار سازه ترمیم شده با وصله کامپوزیتی که فاقد خرابی است استخراج گردیده و سپس خرابی محتمل بین ترمیم کامپوزیتی و سازه آلومینیومی اعمال می‌شود و مجدداً با استفاده از تکنیک انتشار موج رفتار سازه‌ای دچار خرابی، مورد تحلیل قرار می‌گیرد و به بررسی و مقایسه آن‌ها با هم پرداخته می‌شود. همچنین مشخصه‌های موج لمب از مدل المان محدود سازه ترمیم شده تحت اثر بار خستگی استخراج و با نتایج تجربی مقایسه می‌شود. از تحلیل و بررسی این نتایج، اتصال ترمیم کامپوزیتی و تأثیر خرابی در مشخص‌های موج لمب بررسی می‌گردد. به منظور انجام این پژوهش ابتدا نمونه‌های آلومینیومی با ترک میانی استاندارد، پس از آماده‌سازی سطح تماس، به وسیله وصله‌‌هایی از جنس کامپوزیت‌های الیافی شیشه/اپوکسی و به شکل یک‌طرفه ترمیم‌ شده و تحت بارگذاری متناوب قرار گرفتند و سپس حس‌گرهای پیزوالکتریک بر روی نمونه‌ها نصب می‌شوند و تحت بار واقع می‌گردند.