این مقاله به بررسی تطبیقی عیوبی پرداخته است که با وصله های کامپوزیتی تعمیر شده اند. در این تحقیق، از سه روش آزمایش غیر مخرب استفاده شده است. به این ترتیب عیوب ساختگی در سطح خارجی نمونه های کامپوزیت پلیمر تقویت شده با الیاف کربن که توسط وصله کمپوزیتی تعمیر شده اند، مشخصه سازی شدند. در نمونه های مذکور، اینسِرت های (نوعی مهره) تفلونی که ابعاد متفاوتی داشتند و در محل های مختلفی قرار گرفته بودند، دچار شکست شده بودند. برای تحلیل شکست در این اینسِرت ها از سه روش آلتراسونیک سی اِسکن، ترموگرافی ارتعاشی و شِیروگرافی استفاده گردید. برای تایید آزمایش های مذکور، اطلاعات مربوط به نمونه های تحت آزمایش با اطلاعات مربوط به نمونه های بی عیب مقایسه شدند. این مقاله به جزییات مراحل آزمایش و به تجهیزات مورد استفاده پرداخته است.
در نسل جدیدهواپیماهای تجاری استفاده از کامپوزیت های پیشرفته افزایش یافته است. پیش از این فقط در قطعات فرعی و غیر باربر و در تزئینات داخلی هواپیما از کامپوزیت ها استفاده می شد. از میان قطعات فرعی هواپیماها می توان به بالچه ها یا لبه فرار اشاره نمود و از میان تزئینات داخلی هواپیماها می توان از دیواره های جانبی، صفحات سقف و دیوارهای کاذب (دیوار جداکننده) نام برد. لازم به ذکر است که بالچه ها ضمائمی هستند که در انتهای بال اصلی هواپیما قرار دارند و باعث می شوند که در نوک بال، جریان های گردابی کاهش یابند. جریان های گردابی در اثر اختلاف فشار بین سطح بالایی و سطح پایینی بال ایجاد می شود و باعث اتلاف انرژی و افزایش نیروی پَسا می گردد. بالچه ها با کاهش نیروی پسا، باعث افزایش عملکرد هواپیما می شوند و هواپیما می تواند به سمت جلو پیش رود.
امروزه در قطعات اصلی و باربَر هواپیماها نیز از کامپوزیت ها استفاده می شود. از میان قطعات مذکور می توان به پوسته بدنه، پره های فن موتور و به پوسته بال اشاره کرد. قطعات اصلی سازه هایی هستند که بارهای وارد بر هواپیما را تحمل می کنند و در بالا رفتن عملکرد و ایمنی هواپیما نقش مهمی را ایفا می کنند. بنابراین حین طراحی و تعمیر و نگهداری این قطعات کامپوزیتی از آزمایش های غیر مخرب و از سیستم های پایش سلامت سازه استفاده می گردد. یکی از مهمترین نقاط ضعف مواد کامپوزیتی این است که در اثر ضربه دچار آسیب می گردند. ضربه غیر نافذ یکی از رایج ترین عواملی است که به کامپوزیت ها آسیب وارد می کند.معمولا برخورد تجهیزات خدمات زمینی فرود گاهی (تامین و تعمیر و نگهداری قطعات)، تصادف پرندگان با هواپیما، برخورد تگرگ، گردوغباری که هنگام برخاستن یا فرود هواپیما بلند می شود، از عوامل ایجادکننده آسیب های غیرنافذ می باشند. از آنجات که بیشتر قطعات هواپیماها به صورت یکپارچه و در ابعاد بزرگ تولید می شوند، از عوامل ایجاد کننده آسیب های غیرنافذ می باشند. از آنجا که بیشتر قطعات هواپیماها به صورت یکپارچه و در ابعاد بزرگ تولید می شوند، جایگزین نمودن قطعات آسیب دیده مذکور راه حل مناسبی نمی باشد. بنابراین سعی می شود که این قطعات باربر با روش های مختلف تعمیر گردند. یکی از روش های تعمیر قطعات هواپیماها استفاده از وصله های کامپوزیتی است که بر روی قطعات مذکور چسبانده می شوند. در مقایسه با تعمیراتی که با روش های مکانیکی (استفاده از پیچ و مهره) انجام می شوند، وصله های کامپوزیتی از عملکرد بالاتری برخوردار می باشند. در این مقاله سه نوع آزمایش غیر مخرب معرفی شده اند که جهت مشخصه سازی عیوب ساختگی بر روی پلیمرهای تقویت شده با الیاف کربن مورد استفاده قرار گرفته اند. عیوب مذکور در سطح خارجی این پلیمرها ایجاد گردیدند و توسط وصله های کامپوزیتی تعمیر گشتند. آنگاه توسط روش های آلتراسونیک سی اسکن، دمانگاری و شیروگرافی از کیفیت تعمیر، بازرسی غیر مخرب به عمل آمد.
ادامه دارد …