بررسی روش تداخل‌سنجی برشی در تشخیص عیوب در مواد مختلف

نوع مقاله: مقاله فنی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک ساخت و تولید دانشگاه تربیت مدرس ایران، تهران

2 استادیار مهندسی مکانیک ساخت و تولید ،دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

روش تداخل‌سنجی برشی یا برش‌نگاری، یکی از روش‌های نوری غیرتماسی و تمام-ناحیه برای ارزیابی غیرمخرب قطعات و مجموعه‌ها می‌باشد. در این روش گرادیان جابه‌جایی سطح به طور مستقیم اندازه‌گیری می‌شود. پس از پردازش تصویر، الگوهای هاله‌ای سطح تحت بارگذاری بدست‌می‌آید. از این روش به طور عمده در پیدا کردن عیوب سطحی و زیر سطحی در قطعات استفاده می‌شود. سایر کاربردهای برش نگاری شامل اندازه گیری کرنش، شناسایی خواص مواد، ارزیابی تنش های پسماند، تشخیص نشتی، مطالعه ارتعاشات سازه و اندازه گیری های سه بعدی می باشد. به دلیل اندازه‌گیری مستقیم گرادیان‌های جابه‌جایی و حساس نبودن به ارتعاشات محیط، برش‌نگاری علاوه بر محیط‌های آزمایشگاهی، کاربرد بسیار گسترده‌ای در محیط‌های صنعتی دارد که این ویژگی باعث تمایز این روش با سایر روش‌های نوری شده‌است. از این روش بیشتر در شناسایی عیوب قطعات مواد مرکب و فلزی استفاده می‌شود. در این مقاله به بررسی تکنیک‌ها، تجهیزات، نحوه‌ی عملکرد، پردازش تصاویر، نوع بارگذاری با توجه به جنس قطعه و نوع عیب با تاکید بر چند پژوهش‌ کاربردی در این زمینه، پرداخته‌شده‌است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of digital shearography for the defect detection of different materials

نویسندگان [English]

  • farzad banakar 1
  • davood akbari 2
1 Msc. mechanical engineering , Tarbiat modares university, Iran, Tehran
2 Assistant Professor, mechanical engineering, Tarbiat modares university, iran, tehran
چکیده [English]

The shearography method is one of non-contact and full-field method for non-destructive testing of parts and sets. In this method the displacement gradient is directly measured. After processing the image, the surface fringe patterns are earned. It is used mainly in detecting surface and sub-surface defects of parts. Other applications include strain measurement, characterization of material properties, evaluation of residual stresses, leakage detection, structural vibration studies and three - dimensional measurements. Due to the measurement of displacement derivatives and not sensitive to the vibrations of the environment, in addition to experimental environments, it has a wide application in industrial environments, which makes this method discriminate with other optical methods. This method is used mostly in composite and metal components for defect detection. In this paper, we study techniques, equipment, method of operation, image processing, type of loading according to the materials and type of defect with emphasis on some practical researches in this regard.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Shearography
  • Non-destructive test
  • Strain measurement

[1] Steinchen, W., Kupfer, G., Yang, L., Mackel, P., (1998). Nondestructive testing of aerospace composite materials using digital shearography, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, 212, pp.1-21.

[2] Akbari D, (2012). “Development and Application of Non Destructive Testing of Digital Shearography in Evaluation of Defects in Composite Materials”. PhD Thesis, University of Tehran, Iran. (in Persian)

[3] Hung, Y.Y., Ho, H.P., (2005). Shearography: An optical measurement technique and applications, Materials Science and Engineering, 49, pp. 61-87.

[4] Hung, Y.Y., (1999). Applications of digital shearography for testing of composite structures, Composites Part B, 30, pp.765-773.

[5] Gryzagoridis, J., (2012). Laser based nondestructive inspection techniques, Journal of Nondestructive Evaluation, 31, pp. 295-302.

[6] Newman, J.W., (2008). Aerospace NDT with advanced laser shearography, 17th World Conference on Nondestructive Testing, Shanghai, China, Oct 25-28

 [7] Jia, S., Hong, E., Katz, R., (2012). Nondestructive Testing of Ultrasonic Welding Joints Using Shearography Technique, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 134, pp. 034502.

[8] Sujatha N., Murukeshan V. M., Rajendran S., Ong L. S., Seah L. K., (2005), Nondestructive inspection of inner surfaces of technical cavities using digital speckle shearography, Nondestructive testing and evaluation, 20, pp.25-34.

[9] Akbari, D., Soltani, N., (2013), Investigation of Loading Parameters in Detection of Internal Cracks of Composite Material with Digital Shearography, World Applied Sciences Journal, 21, pp. 526-535.

[10] Zhang, L., Liu, H., Guo, S., Chen, Y. F., (2018), Acoustic shearography for crack detection in metallic plates, Smart Materials and Structures, 27,085018 (10pp)

]11[ اکبری، د.، سلطانی، ن.، رشادی، ف.، (1392) استفاده از روش برش‌نگاری دیجیتالی در انجام آزمون های غیرمخرب به کمک بارگذاری حرارتی، مجله علمی پژوهشی مکانیک مدرس، جلد. 13، شماره. 4، ص. 36-45

[12] Francis, D., Tatam, R.P., Groves, R.M., (2010). Shearography technology and applications: a review, Measurement science and technology, 21, pp. 1-29.

[13] Liu, Z.W., Gao, J.X., Xie, H.M., Wallace, P., (2011). NDT capability of digital shearography for different materials, Optics and Lasers in Engineering, 49, pp. 1462-1469.

[14] Liu, B., Guo, X.M., Qi, G.J., Zhang, D.S., (2015). Quality evaluation of rubber-to-metal bonded structures based on shearography, Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 58, pp. 1-8.

[15] Barmouz, M., Behravesh, A.H., Reshadi, F., Soltani, N., (2014). Assessment of defect detection in wood-plastic composites via shearography method Journal of Thermoplastic Composite Materials, pp. 1-9.