به کار گیری روش‌ بارگذاری ارتعاشی در انجام آزمون غیر مخرب قطعات پلیمری به روش تداخل‌سنجی برشی لیزری

نوع مقاله : مقاله مستقل

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس تهران

2 استادیار، دانشگاه تربیت مدرس تهران

10.22044/jsfm.2020.8882.3011

چکیده

در این مقاله روش تداخل‌سنجی لیزری برشی به عنوان یکی از روش‌های نوین در انجام آزمون‌های غیر مخرب با به کارگیری بارگذاری ارتعاشی مورد بررسی قرار گرفته است. روش‌های مرسوم بارگذاری در آزمون شامل بارگذاری به روش خلاء نسبی، بارگذاری حرارتی و بارگذاری با استفاده از امواج صوتی است. در این مقاله روش بارگذاری ارتعاشی غیرتماسی برای تحریک و شناسایی عیوب توسعه یافته است. از این رو، روش مرسوم بارگذاری حرارتی همراه با روش بارگذاری با استفاده از امواج صوتی معرفی شده در این مقاله، بر روی قطعاتی از جنس پلی‌اتیلن سبک و تفلون دارای عیوب ساختگی با یکدیگر مقایسه شده است. همچنین تأثیر نوع بارگذاری بر توانایی شناسایی عیوب و همچنین کیفیت نتایج مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهند که در نمونههای مورد نظر، بارگذاری حرارتی نیاز به زمان آزمون بیشتری داشته و کیفیت نسبتاً پایینی دارند. درحالیکه با استفاده از روش معرفی شده، علاوه بر مزایایی نظیر سرعت و دقت بالاتر، کیفیت نتایج برای نمونه‌ها بهبود قابل توجهی پیدا کرده است. در نهایت با جمع بندی نتایج حاصله، محدوده شناسایی و پارامترهای مناسب در این روش معرفی شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] Leendertz JA, Butters JN (1973) An image-shearing speckle-pattern interferometer for measuring bending moments. J Phys E Sci Instrum 6(11): 1107.
[2] Hung YY (1982) Shearography: A new optical method for strain measurement and nondestructive testing. Opt Eng 21(3): 213391.
[3] Hung YY (1997) Digital shearography versus TV-holography for non-destructive evaluation. Opt Laser Eng 26(4-5): 421-436.
[4] Nakadate S, Yatagai T, Saito H (1980) Digital speckle-pattern shearing interferometry. Appl Optics 19(24): 4241-4246.
[5] Toh SL, Shang HM, Chau FS, Tay CJ (1991) Flaw detection in composites using time-average shearography. Opt Laser Technol 23(1): 25-30.
[6] Rao VV, Mohan NKK (1999) Real-time image subtraction using phase reversal technique. In Optical Diagnostics for Fluids/Heat/Combustion and Photomechanics for Solids (Vol. 3783, pp. 288-293). International Society for Optics and Photonics.
[7] Sim CW, Chau FS, Toh SL (1995) Vibration analysis and non-destructive testing with real-time shearography. Opt Laser Technol 27(1): 45-49.
[8] Hung Y, et al. (2000) NDT of joined surfaces using digital time-integrated shearography with multiple-frequency sweep. Opt Laser Eng 33(5): 369-382.
[9] Huang YH, Ng SP, Liu L, Li CL, Chen YS, Hung YY (2009) NDT&E using shearography with impulsive thermal stressing and clustering phase extraction. Opt Laser Eng 47(7-8): 774-781.
[10] Akbari D, Soltani N, Farahani M (2013) Numerical and experimental investigation of defect detection in polymer materials by means of digital shearography with thermal loading. P I Mech Eng B-J Eng 227(3): 430-442.
[11] Findeis D, Gryzagoridis J (2014) Digital shearography and vibration excitation for NDT of aircraft components. In AIP Conference Proceedings American Institute of Physics 1600(1): 33-38.
[12] Yang F, Ye X, Qiu Z, Zhang B, Zhong P, Liang Z, Zhu S (2017) The effect of loading methods and parameters on defect detection in digital shearography. Results Phys 7: 3744-3755.
[13] Asemani H, Park J, Lee JR, Soltani N (2017) Development of PZT-excited stroboscopic shearography for full-field nondestructive evaluation. Rev Sci Instrum 88(5): 053301.
[14] Liu H, Guo S, Chen YF, Tan CY, Zhang L (2018) Acoustic shearography for crack detection in metallic plates. Smart Mater Struct 27(8): 085018.
[15] Liu H, Liu M, Zhang L, Chen YF, Tan CY, Guo S, Cui F (2018) Directed acoustic shearography for crack detection around fastener holes in aluminum plates. NDT&E Int 100: 124-131.
[16] Akbari D (2012) Development and application of non destructive testing of digital shearography in evaluation of defects in composite materials. Ph.D. Thesis, Mechanical Engineering, University of Tehran, Tehran. (In Persian)
[17] Hung YY, Chen YS, Ng SP, Liu L, Huang YH, Luk BL, Chung PS (2009) Review and comparison of shearography and active thermography for nondestructive evaluation. Mater Sci Eng R Rep 64(5-6): 73-112.
[18] Liu Z, Gao J, Xie H, Wallace P (2011) NDT capability of digital shearography for different materials. Opt Laser Eng 49(12): 1462-1469.