بررسی قابلیت روش برهم‌نگاری لیزری به منظور بازرسی غیر مخرب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 قطب مکانیک تجربی هوشمند، دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 قطب تحلیل تجربی هوشمند، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران

3 هیات علمی (استادیار) - دانشگاه بناب

10.30494/jndt.2021.277424.1066

چکیده

روش برهم‌نگاری تصاویر دیجیتال به عنوان ابزاری برای ‌اندازه‌گیری جابجایی‌ها و کرنش‌های سطحی به طور گسترده مورد استقبال قرار گرفته است. ایجاد الگوی لکه‌ای در روش برهم‌نگاری تصاویر دیجیتال با محدودیت‌هایی همراه است. بنابراین برای ایجاد الگوی لکه‌ای علاوه بر استفاده از اسپری رنگ تکنیک‌های متعدد دیگری از جمله استفاده از نور لیزر نیز ارائه شده است. استفاده از روش برهم‌نگاری به عنوان تکنیک غیرمخرب برای آشکار سازی عیوب در تحقیقات پیشین محدود به ترک‌های سطحی بوده است. در این تحقیق سعی شده است قابلیت روش برهم‌نگاری در آشکار سازی عیوب زیر سطحی مورد بررسی قرار گیرد. برای ایجاد الگوی لکه‌ای مناسب برای برهم‌نگاری، در این تحقیق از نور لیزر استفاده شده است. در راستای این تحقیق یک نمونه پلی پروپیلنی با عیب مصنوعی زیر سطحی ساخته شد و با استفاده از دستگاه کشش تک محوره تحت بارگذاری قرار گرفت. تصاویر برهم‌نگاری قبل و بعد از بارگذاری نمونه، ثبت شده و مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج محاسبه شده برای جابجایی سطحی در راستای کشش و عمود بر آن با موفقیت وجود عیب را آشکار نمودند. در گام بعدی برای بررسی بیشتر کرنش‌های سطحی محاسبه شدند. تمرکز کرنش سطحی در نتایج بدست آمده، نشان دهنده وجود عیب در قطعه بود. ابعاد و شکل تقریبی عیب مصنوعی در توزیع کرنش‌ها در راستای اعمال کشش قابل تشخیص می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Feasibility of digital image correlation for non-destructive evaluation

نویسندگان [English]

  • Hamidreza Asemani 1
  • Abdalrahman Haghighi 2
  • Hadi Rezghi Maleki 3
  • Nasser Soltani 1
1 Intelligence Based Experimental Mechanics Center, School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Intelligence-Based Experimental Mechanics Center, Department of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran
3 Assistant Professor - University of Bonab
چکیده [English]

Digital image correlation (DIC) is widely used as a tool to measure displacements and surface strains. The generation of speckle pattern in DIC technique has some limitations. In addition to spray paint, other techniques including laser speckle have also been proposed to generate speckle patterns. In previous studies, the use of DIC as a non-destructive technique has been limited to detect the surface cracks. In the current study, the feasibility of DIC for detection of subsurface defects was investigated. A laser beam was utilized to generate the DIC speckle pattern. The tensile load was applied to a polypropylene specimen containing an artificial subsurface defect. The DIC images were recorded and analyzed before and after loading the specimen. The results of surface displacement in the direction of tension and perpendicular to tension revealed the defect. To study further, the surface strains of the specimen were determined. In the obtained results, the strain concentration indicated the defect in the specimen. The approximate size and shape of the artificial defect are recognizable in the measured strain distribution.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Laser DIC
  • Speckle pattern
  • non-destructive testing
  • Subsurface defects