روشی جدید برای تشخیص بموقع خرابی ضربه در بدنه کامپوزیتی هواپیما
نئوپدیا: پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با روش نشر آوایی، خرابی ضربه در سازه های کامپوزیتی را بصورت تجربی و عددی ارزیابی کردند.
به گزارش نئوپدیا به نقل از ایسنا، میلاد سعیدی فر، دانش آموخته دکترای مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «تحلیل تجربی و عددی خرابی ضربه در سازه های کامپوزیتی با روش نشرآوایی» اظهار داشت: کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف به سبب خواص مطلوبی که دارند از قبیل استواری و سفتی ویژه بالا، مقاومت به خوردگی و عمر خستگی بالا، به وفور در صنایع مختلف استفاده می شوند.
وی ادامه داد: با این وجود این مواد، مستعد وقوع خرابی های مختلف تحت بارگذاری های خارج از صفحه هستند که بارگذاری ضربه سرعت پایین یکی از معمول ترین این بارگذاری ها بوده که ممکنست به سازه کامپوزیتی در حین دوره کارکرد آن وارد شود. سقوط یک ابزار در حین پروسه نگهداری هواپیما، برخورد پرنده به بدنه هواپیما در حین برخاستن یا فرود آن و یا برخورد دانه های بزرگ تگرگ به بدنه کامپوزیتی هواپیما در هوای طوفانی می تواند به سازه کامپوزیتی لطمه بزند.
سعیدی فر افزود: این خرابی ها بطور معمول در داخل ماده اتفاق می افتند و اثر ظاهری قابل توجهی روی سطح سازه ایجاد نمی کنند که در اصطلاح به این نوع خرابی ها، خرابیِ ضربه ی به سختی قابلِ رؤیت (BVID) می گویند. باتوجه به اثر مخرّب BVID بر یکپارچگی سازه کامپوزیتی و دشواری تشخیص این خرابی ها با روش بازرسی چشمی، روش های بازرسی غیرمخرب می توانند بعنوان ابزاری مناسب برای تشخیص و بررسی BVID در سازه های کامپوزیتی استفاده شوند.
وی اظهار داشت: بیشتر تحقیقات انجام شده دراین زمینه، بر استفاده از روش های فعّال بازرسی غیرمخرب همچون روش التراسونیک سی-اسکن، سی تی اسکن، آنالیز مودال، امواج هدایت شونده، گرمانگاری و... متمرکز بوده که عمدتا قابلیت پایش بلادرنگ خرابی در حین کارکرد سازه را نداشته و بمنظور تشخیص خرابی، بایستی که سازه از سرویس خارج شده و مورد آزمون قرار بگیرد.
وی ادامه داد: در صورتیکه استفاده از روش نشرآوایی منجر به قابلیت پایش بلادرنگ و در حین کارکرد سازه کامپوزیتی شده و مساحت زیادی از سازه را می توان در یک دفعه پایش کرد.
بگفته سعیدی فر، نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که روش نشرآوایی ابزاری مناسب برای تشخیص و دسته بندی خرابی های BVID در سازه های کامپوزیتی مورد استفاده در صنایع هوایی است.
وی اشاره کرد: بنا داریم در ادامه کار به غیر از تشخیص خرابی در کامپوزیت ها با روش نشرآوایی، از این روش برای پیش بینی عمر باقیمانده سازه دارای لطمه نیز استفاده نمائیم که این امر می تواند منجر به تحول قابل توجهی در بحث تعمیر و نگهداری سازه های کامپوزیتی در صنایع هوایی شود و عملا بجای روش مرسوم "تعمیرات دوره ای و منظم" به سمت "تعمیرات در زمان لزوم" حرکت نماییم.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به معرفی خاصیت های طرح عنوان کرد: خاصیت اصلی طرح حاضر قابلیت ارزیابی کامل و دقیق خرابی در چهار سطح است: «قابلیت پایش بلادرنگ خرابی ضربه در سازه های کامپوزیتی هوایی با روش نشرآوایی»، «قابلیت تعیین لحظه وقوع خرابی در سازه تحت ضربه»، «قابلیت تعیین گسترش خرابی در حین کارکرد سازه لطمه دیده» و «قابلیت تعیین و تفکیک مکانیزم های مختلف خرابی در سازه لطمه دیده».
سعیدی فر با اشاره به مزیت های رقابتی طرح، اظهار داشت: با تشخیص بموقع خرابی ضربه در بدنه کامپوزیتی هواپیما، می توان از خرابی فاجعه بار آن که منجر به خسارات جانی و مادی فراوانی می شود، جلوگیری کرد و عملا مانع از گسترش خرابی و تحمیل هزینه های زیاد در بخش تعمیر و نگهداری هواپیما شد.
وی با اشاره به کاربردهای پروژه اظهار داشت: کاربرد اصلی این پروژه در بحث پایش سلامت سازه و تعمیر و نگهداری سازه های کامپوزیتی در صنایع هوایی است.
به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، استاد راهنمای این پروژه دکتر مهدی احمدی نجف آبادی (استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه امیرکبیر) و اساتید مشاور طرح، دکتر حسین حسینی تودشکی (استاد دانشکده مهندسی هوافضا دانشگاه صنعتی امیرکبیر)، دکتر میثم جلالوند (استادیار دانشکده مهندس دانشگاه ساوت همپتون انگلستان) و دکتر دیمیترویس زاروخاس (دانشیار دانشکده مهندسی هوافضا- دانشگاه فناوری دلفت هلند) هستند. از این پروژه دو مقاله در مجله بسیار معتبر Composites Part B: Engineering با ضریب تأثیر 9.1 به چاپ رسیده است. مقالات مذکور ناظر به استفاده از روش های پیچیده پردازش سیگنال و یادگیری ماشین در تعیین و دسته بندی خرابی های BVID در سازه های کامپوزیتی با روش نشرآوایی بوده اند.
منبع: نئوپدیا
این مطلب نئوپدیا را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب