ارزیابی عیوب در قطعات پلیمری تحت بار با استفاده از سیستم تحریک گرمایی به کمک روش برشنگاری

نوع مقاله : پژوهشی کامل

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی ساخت و تولید، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 استادیار، مهندسی ساخت و تولید، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

تداخل‌سنجی لیزری برشی یکی از روش‌های نوین در انجام آزمون‌های غیرمخرب برای مواد مرکب و پلیمری می‌باشد. در این روش از طریق اندازه‌گیری گرادیان‌های جابجایی بسیار کوچک سطح، عیوب احتمالی مورد بررسی قرار می‌گیرد. علی‌رغم مزایای عمده این روش در انجام آزمون‌های غیرمخرب صنعتی به خصوص برای مواد مرکب و مواد پلیمری، پیاده‌سازی این روش نیازمند شناسایی پارامترهای موثر و نحوه انتخاب و کنترل آنها به منظور دستیابی به نتایج مطلوب می‌باشد. از پارامترهای موثر در این روش میتوان به اندازه برش و میزان بارگذاری بر روی نمونه اشاره کرد. در این مقاله، پس از معرفی اصول روش تاثیر پارامترهای مذکور در تشخیص عیوب در مواد پلیمری مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، پس از بررسی عملکرد صحیح چیدمان، نمونه‌هایی از جنس پلیمر دارای عیوب با اندازه بارهای مختلف تحت آزمون و بررسی قرار میگیرند. با بررسی نتایج حاصله، اندازه بار مناسب برای تشخیص عیوب تعیین شده و سپس با بررسی اثر اندازه برش، مقدار مناسب آن بیان شده است. بررسی‌ها نشان می‌دهد که بهترین نتایج زمانی حاصل میگردد که اندازه برش در محدوده اندازه عیب صفحه‌ای باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]   Leendertz J., Interferometric displacement measurement on scattering surfaces utilizing speckle effect, Journal of Physics E: Scientific Instruments, Vol. 3, No. 3, p. 214, 1970.
[2]  Leendertz J. and Butters J., An image-shearing speckle-pattern interferometer for measuring bending moments, Journal of Physics E: Scientific Instruments, Vol. 6, no. 11, p. 1107, 1973.
[3]  Hung Y. Y., A speckle-shearing interferometer: a tool for measuring derivatives of surface displacements, Optics Communications, Vol. 11, No. 2, pp. 132-135, 1974.
[4]  Hung Y., Shearography: a new optical method for strain measurement and nondestructive testing, Optical Engineering, Vol. 21, No. 3, p. 213391, 1982.
[5]  Hung Y., Applications of digital shearography for testing of composite structures, Composites Part B: Engineering, Vol. 30, No. 7, pp. 765-773, 1999.
[6]  Choi S. W. and Lee J. H., Nondestructive evaluation of internal defects for composite materials by using shearography, Key engineering materials, 2004, Vol. 270: Trans Tech Publ, pp. 781-786.
[7]  Liu Z., Gao J., Xie H. and Wallace P., NDT capability of digital shearography for different materials, Optics and Lasers in Engineering, Vol. 49, No. 12, pp. 1462-1469, 2011.
[8]  Akbari D., Soltani N. and Farahani M., Numerical and experimental investigation of defect detection in polymer materials by means of digital shearography with thermal loading, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, Vol. 227, No. 3, pp. 430-442, 2013.
[9]  Barmouz M., Behravesh A. H., Reshadi F. and Soltani N., Assessment of defect detection in wood–plastic composites via shearography method, Journal of Thermoplastic Composite Materials, Vol. 29, No. 1, pp. 28-36, 2016.
[10]             Akbari D. and Asemani H., Analysis of laser interfrometry parameters in the evaluation of defects in the polymer matrix composites, Modares Mechanical Engineering, Vol. 17, No. 9, pp. 372-380, 2017.