تحلیل اجزای محدود آزمون غیرمخرب دمانگاری ارتعاشی به کمک فرکانس تشدید عیب

دما نگاری ارتعاشی یک روش جدید آزمون غیرمخرب است که با استفاده از امواج فراصوتی به عنوان عامل تحریک، عیوب سطحی و یا زیرسطحی را به ارتعاش درآورده و موجب گرم شدن ناحیه عیب می شود. بدین ترتیب ناحیه عیب که گرمتر از سایر قسمت های قطعه است به راحتی با روش دمانگاری شناسایی می شود. سایش لبه های عیب بر روی یکدیگر، رفتار ویسکوالاستیک ناحیه عیب و ارتعاشات غیرخطی در ناحیه عیب از عوامل مهم ایجاد گرادیان دمایی در محل عیب محسوب می شوند. گرادیان دمای ایجاد شده، توسط یک دوربین فروسرخ قابل شناسایی است. در این مقاله در بخش اول، از یک مدل اجزای محدود جهت شبیه سازی پدیده دمانگاری ارتعاشی استفاده می شود. مدل مورد نظر بر روی یک ورق آلومینیومی با عیبی به شکل یک سوراخ کف تخت طراحی می شود. فرکانس تشدید عیب به کمک روابط تئوری ارتعاشات و حل اجزای محدود به همراه الگوریتم مبتنی بر تحلیل فرکانسی مورد بررسی قرار می گیرد و نتایج بدست آمده از این دو روش با نتیجه حاصل از روش تحلیل فرکانس اصلی مقایسه می شود. علاوه بر این در قسمت دوم مقاله، یک موج سینوسی با دامنه مدوله شده شامل فرکانس تشدید عیب (فرکانس سیگنال حامل) و فرکانس مرتبط با طول نفوذ حرارتی (فرکانس سیگنال پیام)، در مدت زمان معین به قطعه اعمال می شود. تصاویر دامنه و فاز حرارتی با استفاده از امواج حرارتی متاثر از گرادیان دمایی ایجاد شده در قطعه به کمک الگوریتم چهار نقطه، به منظور شناسایی و اندازه گیری مکان، اندازه و هندسه عیب تشکیل می شود.