| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την ανίχνευση του σταδίου συσσώρευσης βλάβης σε μονοδιεύθυντα GFRP λόγω κόπωσης. Στο παρελθόν έχει προταθεί από διάφορους ερευνητές και έχει επαληθευτεί πειραματικά, ότι υλικά τύπου FRP, τα οποία υποβάλλονται σε κόπωση, διέρχονται από τρία στάδια συσσώρευσης βλάβης πριν την αστοχία. Τα τρία αυτά στάδια σχετίζονται με την απομείωση της δυσκαμψίας του υλικού και συζητούνται με λεπτομέρειες στην παρούσα εργασία. Συγκεκριμένα, έχει δειχθεί ότι η σχέση που συνδέει την εναπομένουσα δυσκαμψία και τους αδιάστατους κύκλους φόρτισης μπορεί να προσεγγιστεί από έναν εκθετικό νόμο. Σκοπός της εργασίας, με δεδομένη την προαναφερθείσα συμπεριφορά των υλικών στην κόπωση, είναι η εύρεση μιας μη καταστροφικής μεθόδου, η οποία να εκμεταλλεύεται την απομείωση της δυσκαμψίας για να ανιχνεύσει το στάδιο συσσώρευσης βλάβης.
Γνωρίζοντας ότι η ταχύτητα διάδοσης των ελαστικών κυμάτων σε ένα ανισότροπο υλικό αποτελεί συνάρτηση των ιδιοτήτων του, έγινε κατασκευή ενός μοντέλου το οποίο ανιχνεύει την μεταβολή της ταχύτητας λόγω της απομείωσης της δυσκαμψίας. Λόγω του μικρού πάχους του υλικού, έχουμε την εμφάνιση του φαινομένου της διασκόρπισης, δηλαδή της εξάρτησης της ταχύτητας από την συχνότητα και άρα διάδοσης περισσότερων mode αυξανόμενης της συχνότητας.
Με την χρήση της αριθμητικής μεθόδου Spectral Collocation Method, γίνεται υπολογισμός των καμπυλών διασκόρπισης για το υλικό και ακολούθως γίνεται επιλογή κατάλληλου mode το οποίο θα πληροί συγκεκριμένα κριτήρια για να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση του σταδίου συσσώρευσης της βλάβης. Το mode που φάνηκε να πληροί τα κριτήρια είναι το S0 mode. Στη συνέχεια, γίνεται ανάλυση ευαισθησίας για να βρεθούν οι ιδιότητες από τις οποίες εξαρτάται η ταχύτητα του S0 mode. Αφού βρεθούν, γίνεται χρήση Μηχανικής Μάθησης για την εύρεση της προσεγγιστικής σχέσης που συνδέει την ταχύτητα του S0 mode και τις ιδιότητες αυτές.
Τέλος, δείχνουμε πως αν η ταχύτητα του S0 mode υπολογιστεί πειραματικά και η προσεγγιστική αυτή σχέση λυθεί ως προς την δυσκαμψία, τότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της εναπομένουσας δυσκαμψίας.
Ως αποτέλεσμα, χρησιμοποιώντας την εναπομένουσα δυσκαμψία και τον εκθετικό νόμο, μπορεί να επιτευχθεί η ανίχνευση του σταδίου συσσώρευσης βλάβης λόγω κόπωσης.
|
|---|
