1
باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
2
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، ایران
چکیده
در این پژوهش از روش گسیل آکوستیکی برای مطالعه رفتار مواد مرکب پایه پلیمری الیاف کربن در زمینه اپوکسی و بررسی حوزه فرکانسی بارگذاری خمشی استفاده گردید. بدین منظور ارتباط رفتار خمشی ماده مرکب با سیگنالهای ساطع شده از نمونه تحت بارگذاری بررسی گردید. بکارگیری هر دو روش تبدیل فوریه زمان کوتاه و تبدیل موجک در این پژوهش، نتیجه یکسان آنها را با 5 درصد اختلاف در پی داشت. با استفاده از تبدیل فوریه زمان کوتاه، فرکانس بیشینه در این بارگذاری در حدود KHz 135 و با استفاده از تبدیل موجک، KHz142 تعیین گردید. محدوده زمانی رویدادهای رخ داده در نمونه تحت بارگذاری توسط نمودارهای برخط بهدستآمده از سیستم آکوستیکی پایش گردید. با محاسبه مقادیر توزیع انرژی در مکانیزمهای خرابی، 17درصد انرژی مربوط به شکست ماتریس، 29درصد انرژی مربوط به جدایش الیاف از ماتریس و 48درصد انرژی مربوط به شکست الیاف تعیین شد. در نهایت مکانیزمهای شکست ماده مرکب با تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تایید شد. مقادیر انرژی به دست آمده و محدودههای زمانی و روند صعودی نمودارها، صحت سنجی خوبی با نمودار خمشی بر جای گذاشت.
Fotouhi, M., Pashmforoush, F., Shokri, V. and Ahmadi, M. "Investigation of Damage Mechanisms During Delamination in Composites by Use of Wavelet Transform", 3rd International Conference on Manufacturing Engineering, Tehran, Iran, 2011. (In Persian)
Hajikhani, M., Soltannia, B., Oskouei, A.R. and Ahmadi, M. "Monitoring of Delamination in Composites by Use of Acoustic Emission", 3rd Condition Monitoring & Fault Diagnosis Conference, Tehran, Iran, 2009. (In Persian)
Saeedifar, M. Fotouhi, M. Mohammadi, R. Ahmadi Najafabadi, M. and Hosseini Toudeshky, H. "Investigation of Delamination and Interlaminar Fracture Toughness Assessment of Glass/Epoxy Composite by Acoustic Emission", Modares Mechanical Engineering, Vol. 14, No. 4, pp. 1-11, 2014 (In Persian)
Beheshtizadeh, N. Mostafapour, A. and Biglari, H. "Damage evaluation of composite beam in three point bending test by acoustic emission: frequency domain", Science and Technology of Aerospace, Vol. 5, No. 1, pp. 75-86, 2016 (In Persian)
Williams, Jr JH. and Lee, SS. “Acoustic emission monitoring of fiber composite materials and structures”, J Compos Mater, Vol. 12, No. 4, pp. 348–370, 1978.
de Groot, PJ., Wijnen, PAM. and Janssen, RBF. “Real-time frequency determination of acoustic emission for different fracture mechanisms in carbon/epoxy composites”, Compos Sci Technol, Vol. 55, No. 4, pp. 405–412, 1995.
Yu, YH., Choi, JH., Kweon, JH. and Kim, DH. “A study on the failure detection of composite materials using an acoustic emission”, Compos Struct, Vol. 75, No. 1, pp. 163–169, 2006.
Woo, SC. and Choi, NS. “Analysis of fracture process in single-edge-notched laminated composites based on the high amplitude acoustic emission events” Compos Sci Technol, Vol. 67, No. 7, pp. 1451–1458, 2007.
Giordano, M., Calabro, A., Esposito, C., Amorec, A. and Nicolais, L. “An acoustic emission characterization of the failure modes in polymer-composite materials”, Compos Sci Technol, Vol. 58, No. 12, pp. 1923–1928, 1998.
Loutas, T.H. and Kostopoulos. V. “Health monitoring of carbon/carbon, woven reinforced composites Damage assessment by using advanced signal processing techniques. Part I: Acoustic emission monitoring and damage mechanisms evolution”, Compos Sci Technol, Vol. 69, No. 2, pp. 265–272, 2009.
Sasikumar, T., Rajendraboopathy, S., Usha, K. M. and Vasudev, ES. “Failure strength prediction of unidirectional tensile coupons using acoustic emission peak amplitude and energy parameter with artificial neural networks”, Compos Sci Technol, Vol. 69, No. 7-8, pp. 1151-1155, 2009.
de Oliveira, R. and Marques, AT. “Health monitoring of FRP using acoustic emission and artificial neural networks”, Comput Struct, Vol. 86, No. 3, pp. 367–373, 2008.
Czigany, T. “Special manufacturing and characteristics of basalt fiber reinforced hybrid polypropylene composites, Mechanical properties and acoustic emission study”, Compos Sci Technol, Vol. 66, No. 16, pp. 3210–3220, 2006.
Paget, C. A. “Delamination Location and Size by Modified Acoustic Emission on Cross-ply CFRP Laminates during Compression-Compression Fatigue Loading”, ICCM17proceedings, UK, 2009.
Bourchak, M. Farrow, I. R. Bond, I. P. Rowland, C. W. “Acoustic Emission study of damage accumulation in CFRP composites under block loading”, 11th European Conference on Composite Materials, Greece, 2004.
Guo, Y. B. Ammula, S. C. “Real-time acoustic emission monitoring for surface damage in hard machining”, International journal of Machine Tools & Manufacture, Vol. 45, pp. 1622-1627, 2005.
Zarif Karimi, N. Heidary, H. Ahmadi, M. Rahimi, A. and Farajpur, M. “Monitoring of residual tensile strength in drilled composite laminates by acoustic emission”, Modares Mechanical Engineering, Vol. 13, No. 15, pp. 169-183, 2014
Marec, A. Thomas, J.H. and Guerjouma, R.EI. “Damage characterization of polymer-based composite materials: Multivariable analysis and wavelet transform for clustering acoustic emission data”, Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 22, pp. 1441-1464, 2008.
Ni, Q. Q. and Iwamoto, M. “Wavelet transform of acoustic emission signals in failure of model composites”, Engineering Fracture Mechanic, Vol. 69, No. 1, pp. 717-728, 2002.
Soman, K. P. and Ramachandran, K. I. “Insight into Wavelets from Theory to Practice”, 2Nd Ed, Prentice-Hall of India Pvt. Limited, 2005.
Oskouei, A. R. and Ahmadi, M. “Acoustic Emission Characteristics of Mode I Delamination in Glass/Polyester Composites”, Journal of Composite Materials, Vol. 44, No. 7, pp. 793-807, 2010.
)
