تخمین استحکام باقی مانده ساندویچ پانل های پلیمری الیاف شیشه- پلی استر با هسته فوم پلی اورتان به کمک آکوستیک امیشن

امروزه کاربرد کامپوزیت های پایه پلیمری و ساندویچ پانل ها به علت وزن پایین تر و خواص مکانیکی بهتر نسبت به فلزات در صنایع مختلفی مانند خودروسازی و صنایع دریایی رو به افزایش است. تشخیص شروع شکست و بررسی مکانیزم شکست در کامپوزیت ها و به خصوص ساندویچ پانل ها از موارد به روز تحقیق است. در این پژوهش از روش آزمون غیرمخرب آکوستیک امیشن برای تخمین استحکام باقی مانده ساندویچ پانل کامپوزیتی پلی استر/الیاف شیشه با فوم پلی اورتان با سه نوع لایه چینی مختلف استفاده شده است. نمونه های ساندویچی تحت ضربه سرعت پایین در سه سطح انرژی مختلف قرار گرفته و سپس با استفاده از آزمون خمش سه نقطه ای استحکام خمشی آنها با بهره گیری از آکوستیک امیشن مورد ارزیابی قرار گرفته است. با تحلیل همزمان داده های آکوستیک و نمودارهای نیرو- جابه جایی در آزمون خمش و ارتباط آنها، تخمین استحکام باقی مانده ای از ساندویچ پانل هایی که از ضربات با انرژی های مختلف دچار پیش آسیب شده اند، به دست آمده است. بدین منظور از انرژی انباشته آکوستیک حین خمش و تابع سنتری به دست آمده از نمودارهای نیرو- جابه جایی استفاده شده و با مقایسه با نمونه سالم و بدون پیش عیب صحه گذاری شده است. بررسی نتایج تجربی آزمون خمش ارتباط دقیق مابین داده های تابع سنتری به عنوان شاخص جدید استحکام باقی مانده و انرژی انباشته داده های آکوستیک که حاوی اثرات مکانیزم های مختلف شکست است را نشان داد. در مقایسه با نمونه با لایه چینی ترکیبی عمود بر هم 90درجه و زاویه دار 45درجه با حداکثر پیش ضربه 60ژول نسبت به نمونه بدون پیش آسیب، بیشترین افت استحکام معادل با 27% را نشان داد.