بررسي ايجاد جدايش بين لايه‌اي و پيش بيني منحني رشد آن در چندلايه‌هاي كامپوزيتي شيشه/اپوكسي با روش آكوستيك اميشن

Investigation of Initiation and Evolution of Delamination in Glass/Epoxy Laminated Composites Using Acoustic Emission Method

به دليل نياز به ساخت سازه هايي با قابليت اطمينان بالا، تشخيص ايجاد خرابي و پايش رشد آسيب در سازه ها امري ضروري به نظر مي رسد. جدايش بين لايه اي شايع ترين مكانيزم خرابي در چندلايه هاي كامپوزيتي است. پژوهش حاضر، ايجاد و گسترش جدايش بين لايه اي در كامپوزيت-هاي چندلايه اي شيشه/ اپوكسي را با روش آكوستيك اميشن، مورد بررسي قرار مي دهد. ابتدا، نمونه هاي استاندارد با لايه چيني هاي مختلف ساخته شده و تحت بارگذاري شبه استاتيكي حالت I قرار مي گيرند. رفتار خرابي بين لايه اي در دو بخش بررسي مي شود. در بخش نخست، تمركز اصلي بر مرحله آغاز خرابي در نمونه ها بوده و با روش آكوستيك اميشن مراحل ايجاد خرابي در نمونه ها مشخص مي شود. در بخش دوم، رشد و گسترش جدايش بين لايه اي در نمونه ها با روش آكوستيك اميشن بررسي مي شود. در اين بخش، با تعيين سرعت امواج آكوستيك اميشن در نمونه ها و ارايه روشي براي فيلتر نمودن سيگنال ها ناخواسته، موقعيت لحظه‌اي نوك جدايش بين لايه‌اي در حين رشد، پيش بيني مي شود. نتايج بدست آمده از اين پژوهش، نشان دهنده عملكرد مطلوب روش آكوستيك اميشن در بررسي رفتار آغاز و گسترش خرابي بين لايه اي و پيش بيني منحني رشد جدايش بين لايه اي در نمونه هاي كامپوزيتي است.

In order to access the reliable structures, detection of the damages initiation and evolution in materials is necessary. Delamination is the most common failure mode in laminated composites. The present study is concerned with an investigation of initiation and propagation behavior of delamination using Acoustic Emission (AE) method. In this work, various lay-ups of glass/epoxy composite laminates have been fabricated and subjected to mode I quasi-static loading condition. The behavior of delamination is investigated in two sections. In the first section, the main focus is on the initiation of damage. In this section, initiation of various damage mechanisms are determined using AE method. In the second section, evolution of delamination is investigated using AE. In order to determine the instantaneous crack tip position during the propagation of delamination, at first, AE wave velocity in the specimens is specified. Then, using the proposed method, unwanted signals are eliminated. The obtained results indicate that AE method has a good performance to detect initiation stage of interlaminar damage and to determine the delamination propagation in the laminated composite structures.