ارزیابی مشخصه های نشر آوایی در جوانه زنی و رشد ترک خستگی به منظور پایش سازه_ای به هنگام ملخ هواپیما

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 شهید ستاری

2 مهندسی هوافضا٫ دانشکده تحصیلات تکمیلی٫ دانشگاه هوایی شهید ستاری٫ تهران٫ ایران

10.22034/joae.2023.171287

چکیده

با پیشرفت‌های صنعتی صورت گرفته و اعمال بارهای دینامیکی با دامنه و فرکانس بالاتر، توجه بیشتر به مسئله خستگی در آلیاژهای فلزی ضروری است. در میان روش‌های غیرمخرب، روش نشر آوایی در سال‌های اخیر به روشی استاندارد و قابل اعتماد مبدل گشته است. با هدف پایش سازه‌ای به‌هنگام ملخ هواپیما که در قسمت هاب دچار ترک می شود، در این مقاله به بررسی و تعیین مشخصه‌های نشر آوایی در رشد ترک خستگی آلومینیوم 2025 پرداخته شده است. تحقیق قابل ارجاعی در فرکانس بارگذاری مدنظر این پژوهش برای این آلیاژ انجام نشده است. آزمایش‌های نشر آوایی در دو بخش آزمایش خستگی خمشی با هدف جوانه‌زنی ترک ناشی از خستگی در نمونه‌های آلومینیوم 2025 و آزمایش کشش با هدف رشد ترک خستگی انجام شده است. براساس اطلاعات نشر آوایی جمع‌آوری شده نمودارهای مختلفی رسم شد. در انتها به بررسی و مقایسه نمودارهای رسم شده و تحلیل نمودارها پرداخته شده است. با توجه به جنس فلز مورد استفاده و تحلیل نمودارهای رسم شده می‌توان روش نشر آوایی را روشی مناسب و قابل اعتماد برای تشخیص جوانه‌زنی و رشد ترک در آلومینیوم 2025 در ملخ هواپیماهایی که از این آلیاژ ساخته شده، معرفی کرد.

کلیدواژه‌ها


[1] K. K. Chawla, M. A. Meyers, Mechanical behavior of materials. Cambridge university press, 2nd edition, 2008. DOI: 10.1017/CBO9780511810947
[2] Z. Zhang, “Quantitative characterization on fatigue fracture features of A6005 aluminum alloy welded joints”, Engineering Failure Analysis, 16 August 2021. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2021.105687
[3] S. B. Lindstr ̈om, “Continuous-time, high-cycle fatigue model for nonproportional stress with validation for 7075–T6 aluminum alloy”, Int. J. Fatigue 140, 2020, DOI: 10.1016/j.ijfatigue.2020.105839
[4] M. C. Kushan, S. F. Diltemiz and I. Sackesen, “Failure analysis of an aircraft propeller,” Engineering Failure Analysis, pp. 1693–1700, Jan 2007. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2006.11.069
 [5] Y. Mizutani, Practical acoustic emission testing. Springer, 2nd edition, 2006. DOI: 10.1007/9784431550723
[6] D. Evseev, B. Medvedev, P. Medvedev, G. Strautmanis and S. Samoshkin, “Acoustic emission approach to determining survivability in fatigue tests”, ICTE in Transportation and Logistic, pp. 282-287, 2018.
DOI: 10.1016/j.procs.2019.01.136
[7] Nondestructive evaluation and test. ASTM hand book, 9th edition, 1994. DOI: 10.1520/STP624-EB
[8] Bending test methods for bend testing of metallic flat materials for spring application involving. ASTM, 2013. DOI: 10.1520/E0855-08R13
[9] G. Hou, De-G. Shang, Lin-X. Zuo, L. Qu, Y.-E. Guo, Mi. Xia,
S.-D. Wu and X. Yin, “Fatigue damage identification of SiC coated needled C/SiC composite by
acoustic emission”, Ceramics International, pp. 15129-15138, February2021, DOI: 10.1016/j.ceramint.2021.02.071
 [10] W. H. Prosser, “The propagation characteristics of the plate modes of acoustic emission waves in thin aluminum plates and graphite/epoxy composite plate and tubes,” Ph.D. dissertation, John Hopkins University, Maryland, 1991.
[11] Y. Blanchette, J. I. Dickson and M.N. Bassim, “Acoustic emission behavior crack growth of 7075-T651 Al alloy,” Engineering Fracture Mechanics, vol.24, pp. 647-656, 1986. DOI: 10.1016/0013-7944(86)90240-7
[12] “AZoM.Aluminum 2025 alloy (UNSA92025),” 2013. [Online].Available:7https://www.azom.com/article.aspx?ArticleD=8718. [Accessed: 10-May-2013].