کاربرد روش برش ‌نگاری لیزری با استفاده از بارگذاری حرارتی مدوله شده در بازرسی غیرمخرب عیوب صفحه‌ای

برش ‌نگاری دیجیتال یکی از روش ‌های بازرسی غیرمخرب مبتنی بر تداخل‌سنجی لیزری است که از طریق اندازه‌گیری پاسخ مکانیکی قطعه به بارگذاری انجام شده، به تشخیص عیوب آن می‌پردازد. در این تحقیق، با استفاده از اعمال بارگذاری حرارتی به صورت متناوب، قابلیت تشخیص عیوب با اندازه‌ و عمق‌های مختلف در روش برش‌نگاری دیجیتالی بهبود یافت. در این راستا، آزمون برش‌نگاری با بارگذاری مدوله شده و با فرکانس مدولاسیون و تعداد سیکل‌های بارگذاری متفاوت بر روی نمونه پلیمری با 9 عیب مختلف در اندازه و عمق‌های متفاوت انجام شده و نتایج به دست‌آمده، با برش‌نگاری حرارتی معمول مقایسه شد. نتایج نشان می‌دهند که در روش برش‌نگاری معمول، تنها 4 عیب از 9 عیب ایجاد شده در نمونه شناسایی شدند در حالی که با اعمال تحریک به صورت متناوب با فرکانس مدولاسیون 0.02 هرتز، هر 9 ناحیه عیب آشکار شدند. نتایج به دست آمده نشان داد افزایش تعداد سیکل بارگذاری تاثیر قابل‌توجهی بر ظرفیت شناسایی عیوب نمی‌گذارد. همچنین شناسایی عیوب عمیق‌تر نیازمند اعمال فرکانس‌های مدولاسیون پایین‌تر است و قابلیت شناسایی عیوب با کاهش فرکانس مدولاسیون افزایش می‌یابد، به طوری که میانگین اختلاف فاز با کاهش فرکانس مدولاسیون از 0.1 به 0.02 هرتز، تا 2.1 برابر بیشتر می‌شود.

application of lock-in shearography in non-destructive testing of planar defects

digital shearography, as a non-destructive testing method is based on laser interferometry, which detects defects by measuring the mechanical response of the specimen to the external loading. in this study, thermal loading was applied in an alternating way to the conventional shearography method in order to investigate its effect on the defects ascertainability in different sizes and depths. a total of 15 lock-in shearography tests with different modulation frequency and loading cycle were carried out on a polymer specimen with 9 planar defects in different sizes and depths and the results were compared with conventional shearography. in the conventional method, only 4 out of 9 defect areas were detected in the specimen, while by applying lock-in stimulation with a modulation frequency of 0.02 hz, all of 9 defect areas were revealed. the results showed that increasing the number of loading cycles does not have a significant effect on the detection capacity of defects. also, detection of deeper defects requires the implementation of lower modulation frequencies, and defects detectability is improved with decreasing modulation frequency, so that the mean phase difference increases 2.1 times by reducing the modulation frequency from 0.1 to 0.02 hz.