ارزیابی غیرمخرب ترک‌های داخلی در مواد مرکب تقویت شده با الیاف شیشه به کمک روش تداخل‌سنجی برشی

Abstract

روش تداخل‌سنجی برشی لیزری یا برش‌نگاری، یکی از روش‌های آزمون‌های غیرمخرب است که بر پایه‌ی تداخل امواج لیزر بازتاب شده از سطح نمونه می‌باشد. این روش، با اندازه‌گیری مستقیم گرادیان جابه‌جایی خارج صفحه، قادر است با دقت و سرعت بالایی تمام سطح نمونه را به‌طور یکجا مورد ارزیابی قراردهد. در این مقاله امکان تشخیص ترک‌های زیرسطحی با طول و زاویه‌های مختلف در نمونه‌های کامپوزیتی به کمک روش برش‌نگاری و سیستم تحریک حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. به‌این منظور، در نمونه‌های ساخته شده، ترک‌های مصنوعی و کنترل شده با طول و زاویه‌های مختلف ایجاد شد. پس از صحت سنجی عملکرد چیدمان برش‌نگاری، از دو منبع حرارتی تشعشعی برای اعمال بار روی نمونه‌ها استفاده شد. تاثیر متغیرهای اندازه بارگذاری، اندازه و جهت برش، طول ترک و زاویه‌ی آن‌ها بر روی کیفیت نتایج، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این مقاله نشان می‌دهد که تغییر در اندازه‌ی بارگذاری، نقش مهم‌تری را در تشخیص صحیح ترک نسبت به تغییر در اندازه‌ی برش دارد و این مقدار برای جنس‌های مختلف، متفاوت می‌باشد. برای دست‌یابی به بهترین نتایج بارگذاری بهینه در حالت حرارتی برابر 12 و 15 ثانیه از جلوی نمونه بدست آمد. همچنین اندازه‌ بهینه‌ی برش در نمونه‌های کامپوزیتی مورد بررسی، حدود ده درصد عرض تصویر ثبت شده توسط دوربین تخمین زده شد. به کمک این مقادیر بهینه شده، تمامی ترک‌های زیرسطحی شناسایی شدند.