نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای

2 پژوهشگر سازمان انرژی اتمی ایران

10.24200/nst.2020.701.1477

چکیده

استفاده از پلیمرهای تقویت‌شده با استفاده از الیاف امروزه در صنایع مختلف به امری پرکاربرد و بهینه تبدیل شده است. پلیمرهای تقویت‌شده با استفاده از الیاف کربن (CFRP) به‌طور وسیعی در صنایع هوافضا، هسته‌ای، انرژی‌های تجدید‌پذیر، معماری و صنایع دریایی استفاده می‌شود. پیچیدگی فرآیند ساخت این قطعات همواره با شکل‌گیری و ایجاد انواع مختلف عیوب ساختی در این قطعات همراه می‌باشد. وجود ساختار غیرهموژن در این قطعات استفاده از روش‌های کلاسیک در بازرسی این قطعات را با محدودیت‌های متعددی روبرو کرده است. استفاده از روش دمانگاری فعال با استفاده از امواج مادون قرمز، امروزه به‌عنوان یکی از روش‌های مطرح در بازرسی کامپوزیت‌ها به‌کار گرفته می‌شود. در این مقاله، با استفاده از تکنیک پالسی، یک نمونه ورق تخت و یک نمونه ورق انحنادار پلیمری تقویت‌شده با استفاده از الیاف کربن تحت آزمون قرار گرفته‌اند. عیوبی مشخص از چند نوع مختلف، با ابعاد مختلف به‌صورت دستی در این قطعات ایجادشده و بازرسی با استفاده از روش دمانگاری برای شناسایی این عیوب انجام شد. بررسی‌های انجام شده نشان داد که استفاده از تحریک حرارتی تابشی با تکنیک عبوری می‌تواند به‌خوبی عیوب داخلی نمونه ها را آشکار نماید. وجود رسانایی حرارتی متفاوت عیوب فلزی سوزنی شکل با قطر 0.2 میلی‌متر، ذرات خارجی به قطر 2 میلی‌متر و جدایش صفحه‌ای به ابعاد 10 در 10 میلی‌متر، منجر به آشکار شدن این عیوب در نمونه‌های تخت و منحنی شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Employment of active thermography for nondestructive evaluation of different defect types in carbon fiber reinforced polymer composite panels with flat and curved geometry

نویسندگان [English]

  • Amjad Sazgar 1
  • Morteza Amiri 2

2 Researcher of AEOI

چکیده [English]

The use of fiber-reinforced polymers has become widely used in various industries today. Carbon fiber reinforced polymers (CFRP) are widely used in the aerospace, nuclear, renewable energy, architecture and marine industries. The complexity of the manufacturing process of these parts is always associated with the formation of various types of manufacturing defects. The existence of non-homogeneous structure in these parts has faced several limitations in the use of classical NDT methods in the inspection process. The use of active thermography method using infrared waves is used today as one of the proposed methods in the inspection of composites. In this paper, samples with flat sheet geometry and curve sheet geometry of carbon fiber-reinforced polymer were tested using a pulse technique. Several different types of defects, with different dimensions were manually created in these parts and inspection was performed using the thermography method. Studies have shown that the use of radiant thermal stimulation with the transmission technique can well reveal the internal defects of the samples. The presence of different thermal conductivity of needle-shaped metal defects with 0.2 mm diameter, foreign particles with 2 mm diameter and 10 by 10 mm delamination, led to the appearance of these defects in flat and curved samples.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carbon fiber reinforced polymer
  • Thermography
  • Non-destructive test
  • Composite