مقایسه روش های تحلیل فرکانسی بارگذاری خمشی کامپوزیت الیاف کربن- اپوکسی توسط روش گسیل آکوستیکی

Abstract

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.