view in publisher's site

Peak frequency analysis via wavelet transform for impact damage mechanisms in woven composites

Impact damages have been a major concern in the design of laminated composite structures since the damages mainly occur within the materials in a very short time. In this article, impact induced damage mechanisms of woven composites were investigated by means of novel SHPB-AE coupled tests. A step-consisting new methodology was developed; first, damage mechanisms of woven composites were determined by peak frequency analysis via wavelet transform (WT); second, the extraction of a range of acoustic emission (AE) parameters was achieved from AE energy, duration, and amplitude on the basis of peak frequency analysis; finally, the quantification of damage mechanisms was accomplished through a normalized cumulative AE count. In order to confirm the features of damage, the microscopic characterization of damage mechanisms was performed for the materials. As a result, the determination of impact damage mechanisms in tested composite materials was possible by peak frequency analysis via WT along with waveform and intensity examinations. In addition, the mechanisms could be identified by confirming the progress-based distribution and band formation of peak frequencies. AE parameter ranges were also extracted in terms of amplitude, duration, and energy according to the damage mechanisms. The damage process of the woven composites under impact loading began in the matrix and immediately caused fiber breakage to occur. Subsequently, multiple damage mechanisms were shown, such as fiber-matrix debonding, fiber pull-out, severe deformation and rupture in Kevlar fiber tips. The proposed methodology for the novel SHPB-AE coupled test of woven composites therefore showed an effective way to figure out in situ information on the damage under impact loading.

آنالیز فرکانس پیک از طریق تبدیل موجک برای مکانیزم‌های آسیب ضربه‌ای در کامپوزیت های بافته‌شده

صدمات ناشی از ضربه یک نگرانی عمده در طراحی سازه‌های کامپوزیتی چند لایه بوده، زیرا صدمات عمدتا در مدت بسیار کوتاهی در داخل مواد رخ می‌دهد. در این مقاله مکانیسم‌های آسیب ناشی از ضربه کامپوزیت های بافته‌شده به وسیله آزمون‌های جدید shpb - f مورد بررسی قرار گرفت. یک روش جدید با استفاده از آنالیز فرکانس پیک از طریق تبدیل موجک (WT)ایجاد شد؛ دوم، استخراج محدوده‌ای از پارامترهای آکوستیک (f)از طریق آنالیز فرکانس پیک حاصل شد؛ در نهایت، کمیت سازی مکانیزم‌های آسیب از طریق یک تابع خطی نرمال شده انجام شد. برای تایید ویژگی‌های آسیب، شناسایی میکروسکوپیک مکانیسم‌های آسیب برای مواد انجام شد. در نتیجه، تعیین مکانیزم‌های آسیب ضربه در مواد مرکب مورد آزمایش با آنالیز فرکانس پیک از طریق WT همراه با آزمون‌های شکل موج و شدت امکان پذیر بود. علاوه بر این، مکانیسم‌های ممکن است با تایید توزیع مبتنی بر پیشرفت و تشکیل باندهای پیک شناسایی شوند. محدوده پارامتر f با توجه به مکانیسم آسیب از لحاظ دامنه، طول و انرژی استخراج شد. فرآیند تخریب کامپوزیت های بافته‌شده تحت بار ضربه‌ای در ماتریس آغاز شد و بلافاصله باعث شکست الیاف شد. پس از آن، مکانیسم‌های آسیب چندگانه نشان داده شدند که از جمله جدا شدن ماتریس فیبر، کشش الیاف، تغییر شکل شدید و پارگی در نوک فیبر کولار. روش پیشنهادی برای آزمایش جفت شده novel - f مرکب از کامپوزیت های بافته‌شده، روشی موثر برای کشف اطلاعات درجا در مورد آسیب تحت بار ضربه‌ای نشان داد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanics of Materials
  • ترجمه مقاله Mechanics of Materials
  • مقاله مکانیک مواد
  • ترجمه مقاله مکانیک مواد
  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.