عیب‌یابی در صفحات کامپوزیت چندلایه با استفاده از روش تحلیلی آنالیز موجک

استفاده از مصالح کامپوزیتی در صنایع مختلف روند افزایشی چشمگیری دارد. از طرفی پایش سلامت در اعضای کامپوزیتی مورد توجه محققان است. در اثر آسیب‌، پاسخ‌های سازه به دلیل تغییر در خواص مکانیکی (جرم، سختی و میرایی) دچار تغییر می‌شود. از بررسی تغییرات به‌وجود آمده در پاسخ‌ها می‌توان سلامت سازه‌ و اعضای سازه‌ای را مورد پایش قرار داد. در این مقاله، شناسایی آسیب در صفحه کامپوزیت 8 لایه که هر دو لایه متوالی با زاویه 90 درجه در اتصال با هم هستند، مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا، صفحه کامپوزیتی در نرم‌افزار اجزا محدود آباکوس مدل‌سازی و تحلیل فرکانسی شد و اطلاعات مودال حالت‌های‌ آسیب و بدون آسیب استخراج گردید. سپس، شناسایی آسیب با تعریف یک سیگنال دو بعدی به‌صورت مجموع یا تفاضل شکل‌های مود سالم و معیوب به‌‌عنوان ورودی تبدیل موجک گسسته دو بعدی انجام شد. نتایج، آشفتگی و اغتشاش در ضرایب موجک حاصل از جزئیات قطری آنالیز موجک سیگنال ورودی را در محل‌های آسیب نشان داد، به‌نحوی‌که با یک بررسی ساده، محل‌های آسیب به‌راحتی قابل شناسایی است.

Damage Detection in Laminated Composite Plates Using Wavelet Analysis Analytical Method

Composite materials are increasingly employed in varying industries. Health monitoring in composite members is a further issue of interest to researchers. When damaged, the structure responds differently because of alterations in mechanical properties (i.e., mass, stiffness, and damping). The health of the structure and structure members can be monitored by examining how the responses have changed. This paper aimed to detect damage in an 8layer composite plate, in which each pair of successive layers are connected at a 90degree angle. First, the composite plate was modeled and undergone frequency analysis in ABAQUS software and the information concerning damaged and nondamaged modes was extracted. Subsequently, the damage was detected by defining a twodimensional signal (the sum or difference of the shape of healthy and damaged modes) as the input of a twodimensional discrete wavelet transform. The results showed turbulence and perturbation in the wavelet coefficients obtained from the diagonal details of the input signal’s wavelet analysis in damaged areas so that with a simple inspection, the damaged areas could be easily identified. According to the results, the proposed technique is an efficient method of damage detection in laminated composite plates.