Skip to main content
SUPERVISOR
Hamidreza Mirdamadi,Mahmoud Farzin,Mahmoud Kadkhodaei
سیدحمیدرضا میردامادی (استاد مشاور) محمود فرزین (استاد راهنما) محمود کدخدایی الیادرانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Pejman Daryabor
پژمان دریابر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
Absract This research presents a nondestructive iection technique of bonding between a composite layer and an aluminum sheet by ultrasonic Lamb waves. Advantage of ultrasonic NDT is that, in practice a small change in adhesive conditions affects wave propagation and hence can be recognized by these waves. This study first develops lamb wave propagation equations in a 3-layer structure. One of these layers is an anisotropic composite and the other two are isotropic.Dispersion curve for this triple-layer material will be presented using global matrix method (GMM). A frequency of 2 MHz is applied and different phase velocities that cause various modes are characterized.In this purpose, the through-thickness stress flow distributions are investigated for each mode at frequency of 2 MHz. The first mode’s through-thickness stress fields, at 2 MHz, are more appreciable in the cohesive layer. This sensitivity is evaluated based on the energy that is transferred to the adhesive layer. The dispersion curves are also calculated using the FEM, modeling the plate as a tree-layer, 2D plane strain system.These signals can then be signal processed into dispersion curves, or in the frequency-wave number space (using the 2D-FFT and equally spaced, multiple transient output signals).The dispersion relations (when they are visible) from the FE results agree with those predicted by the GMM. For the experiment a specimen was made of the aluminum and composite plates that their thickness were 2 mm and 1.6 mm consecutively. The dimensions of the joint plates were 250*250 mm 2 . Thickness of adhesive layer (5-minute epoxy) was approximately 0.2 mm. For testing, a 1*1 in 2 disbond in the interface of aluminum plates were introduced by leaving the programmed area, free of cohesive (air gaps) when the plates were bonded. Experiments were made in a pitch-catch setup using two variable 2 MHz angle transducers, one as transmitter of the guided wave and the other as receiver. Although we used the four mode Lamb waves to iect disbond in the aluminum-cohesive-composite, good iection and detection exist for first mode whit 30° angle probe. This result derives from obvious reduction of amplitude of received signal for first mode. Key words NDT, ultrasonic iection , Lamb wave propagation equations, finite element analysis, aluminum sheet, adhesive material, anisotropic composite material.
عیب یابی اتصالات با استفاده از امواج التراسنیک روز به روز در حال پیشرفت است و ثابت شده است که روشی قوی می باشد. در این پروژه سعی می شود روش شناخت این آسیب توسط امواج التراسنیک در اتصال بین لایه کامپوزیت و آلومنیم یافت شود. در واقع استفاده از پراب های موج عمودی و موج زاویه ای در ورق ها معمول می باشد. در اینجا روش استفاده از موج زاویه ای مورد بررسی قرار می گیرد. یکی از کاربردهای آزمون غیر مخرب التراسنیک در صنایع هوا فضا ، آسیب یابی در اتصالات کامپوزیت و آلومنیوم است. در صنایع هوا فضا اتصالات ورق های کامپوزیتی و آلومنیومی کاربرد زیادی دارند. به منظور بررسی آزمون با پراب موج زاویه ای، ابتدا معادلات انتشار امواج لمب برای صفحات چند لایه محاسبه می شود. نمونه ای که در این معادلات در نظر گرفته شد ورق سه لایه است که لایه اول ورق آلومنیوم به ضخامت 2 mm است و لایه کامپوزیت به ضخامت 6/1به آن متصل شده است. خواص کامپوزیت از نمونه ای که برای استخراج خواص مکانیکی تهیه شد به دست آمد. با اعمال شرایط مرزی برای سطوح لایه ها نمودار تغییرات عدد موج با تغییر فرکانس رسم می شود. نمودار حاصل نمودار پخشی است که با استفاده از روش ماتریس مرجع برای بیان مد های ممکن بدست می آید. با در نظر گرفتن فرکانس 2 MHz مدهایی که می توان رخ دهد مشخص می شود. از بین این مدها مد مناسب با استفاده از توزیع تنش در راستای ضخامت انتخاب می شود. با توجه به توزیع تنش در لایه چسب، به نظر می رسد که مد اول حساسیت بیشتری نسبت به لایه چسب داشته باشد. نمودار پخشی از طریق مدل المان محدود که توسط نرم افزار ABAQUS تهیه می شود، نیز به دست می آید. سیگنالهای خروجی بدست آمده از این مدل با تبدیل فوریه دوبعدی به حوزه فرکانس-عدد موج منتقل می شود. از این طریق منحنی پخشی بدست می آید. با استفاده از نتایج بدست آمده به نظر می رسد که مد اول قدرت انتشار بیشتری دارد. چنین نتیجه ای از محاسبات نیز بدست آمد. نمونه ای برای انجام آزمایش تهیه شد.به منظور ایجاد آسیب مساحتی در میان لایه اتصال دهنده عدم اتصال ایجاد شد. نمونه توسط دستگاه آزمایش تست غیر مخرب با پراب موج زاویه ای 2 MHz عیب یابی شد. نتایج نشان داد که مد اول حساسیت بیشتری نسبت به آسیب ایجاد شده دارد. کلمات کلیدی: تست غیر مخرب، امواج التراسنیک، معادلات موج لمب، المان محدود، ورق آلومنیوم، ورق کامپوزیت، اتصال

ارتقاء امنیت وب با وف بومی