آنالیز و پایش شروع خرابی در اتصالات آلومینیوم/کامپوزیت با استفاده از آکوستیک امیشن

Abstract

اتصال چسبی یک روش جایگزین برای روش‌های سنتی مانند جوش‌کاری و پرچ‌کاری می‌باشد که دارای حیطه کاربردی وسیعی در صنایع الکترونیکی، خودرو و هوایی می‌باشد. طراحی این نوع اتصالات با قابلیت اطمینان مطلوب، نیازمند حصول دانش کامل از مقاومت اتصال در مقابل خرابی می‌باشد. در این مطالعه، به پایش شروع خرابی در فصل مشترک لایه از پیش آغشته کامپوزیتی شیشه/اپوکسی و آلومینیوم 3T 2024 با استفاده از آکوستیک امیشن پرداخته شده و‌ در ادامه به آنالیز خرابی با استفاده از مدل‌سازی المان محدود با نرم‌افزار آباکوس پرداخته می‌شود. از مدل ناحیه چسبنده، برای مدل‌سازی رشد جدایش استفاده شده است. جهت تکرارپذیری بهتر نتایج نمونه‌های ساخته شده، از لایه از پیش آغشته کامپوزیتی استفاده شده و سطوح آلومینیوم جهت اتصال مطلوب آلومینیوم و کامپوزیت در حمام اسید کرومیک، آنودایز شده است. پایش لحظه شروع خرابی با استفاده از روش منحنی نیرو- جابجایی، روش پردازش سیگنال‌های آکوستیک امیشن و روش استفاده از تابع سنتری صورت گرفته است. با مشخص شدن لحظه شروع خرابی، نیرو بحرانی و به تبع آن چقرمگی شکست، محاسبه شده و مدل‌سازی بر اساس مقادیر چقرمگی شکست بدست آمده، صورت پذیرفته است. مقایسه نتایج مدل‌سازی نشان می‌دهد، نمودار نیرو - جابجایی بدست آمده با استفاده از روش تابع سنتری، مطابقت بهتری با نتایج تجربی دارد. در این پژوهش نشان داده شده است که با استفاده از روش آکوستیک امیشن پایش شروع خرابی در اتصالات آلومینیوم/کامپوزیت به صورت آنلاین و دقت بالاتری، نسبت به روش‌های دیگر امکان پذیر می‌باشد.