Επίδραση της υγρασίας στην επίδοση διάγνωσης βλάβης σε πλάκες από σύνθετα υλικά με λινάρι με πιεζοηλεκτρικούς διεγέρτες και αισθητήρες
Loading...
Date
2024-07-08
Authors
Τσίτσας, Παναγιώτης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η επίδραση της υγρασίας στην επίδοση διάγνωσης βλάβης σε πλάκες από σύνθετα υλικά με λινάρι με τη χρήση πιεζοηλεκτρικών διεγερτών και αισθητήρων. Αρχικά, παρουσιάζεται το κίνητρο της υψηλής ζήτησης βιώσιμων και ελαφρών υλικών από τις βιομηχανίες καθώς και το βασικό μειονέκτημα των υλικών από φυτικές ίνες που είναι ο υδρόφιλος χαρακτήρας τους σε συνδυασμό με τον υπαρκτό κίνδυνο μικρής βλάβης κρούσης. Στο επόμενο κεφάλαιο πραγματοποιείται βιβλιογραφική ανασκόπηση των δημοσιεύσεων στους επιστημονικούς τομείς της απορρόφησης νερού από φυτικά σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες λινού, της βλάβης σε αυτά τα υλικά από χαμηλή ενέργεια κρούσης και της χρήσης υπερηχητικών κυμάτων με πιεζοηλεκτρικά στοιχεία για την παρακολούθηση της δομικής ακεραιότητας. Για τη διεξαγωγή των πειραμάτων παρασκευάστηκαν πλάκες από μη υφαντές ίνες λιναριού, τυχαία κατανεμημένες, με εποξειδική ρητίνη, η οποία επιλέχθηκε λόγω της υδροφοβικής της φύσης. Από τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού προσδιορίστηκαν οι συχνότητες για τις λιγότερο διασκορπιστικές θεμελιώδεις ιδιομορφές. Βάσει των χαρακτηριστικών διασκόρπισης συναρτήσει των συχνοτήτων προέκυψε η επιλογή των πιεζοκεραμικών στοιχείων που κολλήθηκαν στα πλακίδια σε συγκεκριμένη ορθογώνια διάταξη με σκοπό τη διάδοση κυμάτων σε διάφορες κατευθύνσεις. Εξήχθησαν τα κυματικά χαρακτηριστικά των δειγμάτων σε πρώιμο στάδιο κι έπειτα μια ομάδα δοκιμίων υποβλήθηκε σε κρούση χαμηλής ενέργειας και μετά όλα βυθίστηκαν στο νερό μέχρι τον κορεσμό τους. Σε τακτά χρονικά διαστήματα μετά τη βύθιση στο νερό, το βάρος των πάνελ μετρήθηκε με τη χρήση εργαστηριακής ζυγαριάς και πραγματοποιήθηκαν σε αυτά μετρήσεις της κυματικής διάδοσης. Με αυτό τον τρόπο διερευνήθηκαν οι μεταβολές των χαρακτηριστικών της κυματικής διάδοσης λόγω της πρόσληψης υγρασίας τόσο στα υγιή όσο και στα δοκίμια με ζημιά. Επιπρόσθετα, έγινε μια εκτίμηση της επίδρασης της απορρόφησης νερού στα
χαρακτηριστικά διασκορπισμού του σήματος της κυματικής διάδοσης μέσω μετρήσεων κατεύθυνσης χρησιμοποιώντας το Laser Doppler Vibrometer ως αισθητήριο. Τέλος, μελετήθηκε η αποτελεσματικότητα της μεθόδου των κατευθυνόμενων υπερηχητικών κυμάτων για την ανίχνευση βλάβης κρούσης χαμηλής ενέργειας στα διάφορα στάδια του κορεσμού, παρουσία δηλαδή υδάτινου περιβάλλοντος.
Description
Keywords
Απορρόφηση νερού, Λινάρι, Κυματική διάδοση, Πιεζοηλεκτρικά, Βλάβη κρούσης