ارزيابي و پايش سلامت ديواره ساندويچ لانه زنبوري عايق حرارتي مخزن كرايوژنيك با روش دمانگاري

ساندويچ پانل‌هاي لانه زنبوري ساختارهايي سبك و در عين حال مستحكم هستند. اين پانل‌ها به دليل ساختار لانه زنبوري خود، داراي ويژگي‌هايي مانند عايق حرارتي مي‌باشند. ساختار ساندويچ پنل لانه زنبوري تركيبي از استحكام خمشي بالا و مقاومت خمشي با وزن كم بوده كه مواد به طور گسترده در صنايع هوايي استفاده مي‌شوند. نقص‌هاي ساخت و آسيب‌هاي عملياتي به عنوان يك نگراني ايمني مهم مطرح شده‌اند و در نتيجه نياز به آزمون‌هاي غيرمخرب براي شناسايي نقص‌ها و آسيب‌ها در طول عمليات و تعمير و نگهداري افزايش يافته است. علاوه بر تشخيص عيوب، شناسايي دقيق يا طبقه‌بندي آنها بسيار حائز اهميت است. در اين مقاله، ديواره عايق مخزن كامپوزيتي كرايوژنيك به روش غيرمخرب مورد بازرسي قرار گرفته است. چهار نمونه ساندويچي با ساختار لانه زنبوري با استفاده از دو صفحه CFRP و هسته‌اي از جنس نومكس طراحي و ساخته شدند. در يك سمت از نمونه‌ها ۵ ميلي‌متر رزين با نانو خاك رس 30B بود كه با روش اختلاط فراصوت مخلوط شده بود. اين ساختار به عنوان عايق حرارتي و مانع گاز طراحي شده بود. براي تشخيص و دسته‌بندي عيوب موجود در ساختار لانه زنبوري، از دمانگاري مادون قرمز استفاده شد. اين عيوب شامل جدايش چسب، لايه‌لايه‌شدگي، وجود هوا در پوسته‌هاي كربني و لايه رزيني و شكستگي در هسته لانه زنبوري بودند. نتايج دمانگاري نشان داد كه مي‌توان با استفاده از دمانگاري، عيوب درون پوسته خارجي و رزين با دقت بالا شناسايي شدند، اما در پوسته داخلي و هسته دقت پايين‌تري ملاحظه مي‌شود. بر طبق نتايج حاصله از نتايج دمانگاري مشاهده شد كه تا لايه چهارم همه عيوب شناسايي شدند اما در لايه هاي پايين (لايه 5، 6 و7) عيوبي چون تفلون، كپتون و لايه هاي كربني خشك قابل شناسايي نشدند. علاوه بر اين بر مبناي مشاهدات عيوبي چون عدم چسبندگي از سمت لايه رزين به دليل ضخامت بالا و عدم انتقال حرارت كافي قابل شناسايي نشدند. با استفاده از نمودار دما – مكان، اندازه عيوب تا عمق ۱ ميلي‌متر با دقت بالا مشخص شد.