مطالعه تجربی نشتی مخزن کامپوزیت تحت فشار به روش نشر آوائی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تفرش

2 گروه مهندسی مکانیک دانشگاه تفرش

3 دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تفرش

چکیده

تمرکز اصلی این مقاله تحلیل رفتار مخزن تحت فشار به روش نشر آوائی و بررسی قابلیت روش تجربی در ردیابی و شناسایی عیوب مخازن با اندازه گیری کرنش و به دست آوردن حد فشارمخزن FRP است. برای انجام آزمایشات ابتدا مجموعه آزمایشی با نصب حس گرهای نشر آوائی و کرنش سنج بر روی مخزن آماده سازی شده سپس به بررسی آزمایشگاهی رفتار مخزن تحت فشار با داده گیری از روش های ذکر گردیده، پرداخته شد. مشاهده شد که مخزن کامپوزیتی مورد مطالعه در فشارهای کمتر از 2 بار در محدوده ایمن قرار داشت و نشتی های مخزن یاد شده با سوراخ های تا ۲ میلی متر خطرات تغییر شکل پلاستیک و متعاقباً گسترش عیب را نداشت و در صورت دارا بودن سایر شرایط کارکردی نیاز به پایش و ارزیابی ندارد تا جایی که در فشارهای بالای ۵ بار تغییرات کرنش از فاز خطی خارج می شود و در فشارهای خیلی بالاتر سایر فرایند های خرابی ازجمله تغییر شکل الاستیک- پلاستیک، رشد ترک ماتریس و غیره نیز بر سیگنال ها افزوده شده و می بایست مورد مطالعه قرار گیرد و این موضوع به معنای الزام پایش مخزن در فشارهای بالاتر و یا جلوگیری از به کارگیری آن است. نتیجه بررسی تجربی نشان می دهد که انتشار سیگنال های آکوستیک بیش از همه توسط فرآیندهای خرابی تولید می شود. لذا فعالیت نشر آوائی در مخزن سالم در مقایسه با مخزن معیوب بسیار کمتر بوده و افزایش فعالیت سیگنال در شروع نشتی قابل توجه و عیب نشتی قابل تشخیص است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Study and leak investigation of Composite Pressure Vessel By Acoustic Emission Method

نویسندگان [English]

  • Hossein Heidary 1
  • Mansor Hazrati 2
  • Mohammad Reza Boroomand 3
1 Department of mechanical engineering, Tafresh university
2 Department of mechanical engineering Tafresh university
3 Department of Civil engineering , Tafresh university
چکیده [English]

The main focus of this article is to Analysis of Pressure Vessel Behaviour by Acoustic Emission Method and Ability of Experimental methods in Cylinder defects detection By Strain Measuring and obtaining the pressure limit FRP composite tanks.
In this Study, for performing experiments, first, the experimental set-up was prepared by installing emission acoustic sensors and strain gauges on the tank; then, the behavior of the Pressure Vessel was investigated by data of acoustic emission method and the strain gauge data were investigated. Observed that The studied composite tank was in the safe range at a pressure less than 2 bar and the mentioned tank leaks with holes up to 2mm did not high risk for destructive deformation & defect spread; if it has other operating conditions, it does not need to be monitored up to pressures above 5 bar where the strain ratio out of the linear phase and at higher pressures, other failure mechanisms, such as elastic-plastic deformation, cracking, etc are also added to the signals and should be studied and this means the need to monitor the tank at higher pressures or refuse to use it.
The result is that the acoustic signals are mostly produced by failure mechanisms. Experimentally based on the volume and characteristics of the signals and the obtained data showed that the acoustic emission activity in a non-defective cylinder is much lower compared to a defective cylinder. Usually, the signal increase at the beginning of the leak, and the leak is detectable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Composite Pressure Vessel
  • Acoustic Emission
  • Strain Gauge
  • Leakage
  • GFRP