Eklem Değerlendirmesi için Çatlak Yayılımının Mekanoluminesan Görselleştirilmesi

Mekanoluminesan algılama sonucu hatalarını kullanmak için, bu protokol mekanoluminesan sensörün hazırlanmasının, ölçüm ortamının çeşitlerinin ve tekrarlanabilirlikler için benimsenmesi gereken kayıt koşullarının olduğunu göstermektedir. Bu yöntemin avantajı, başlangıçta doğrudan ölçülmesi zor olan mekanik uyaranlardaki çatlak ucu ve mukavemetinin, gerilme dağılımının ve konsantrasyonunun doğrudan görselleştirilmesidir. Bu protokol, yapışkan değerlendirme testi sırasında mekanik bilgilerin görselleştirilmesine odaklanır.

Ayrıca yapısal sağlığın izlenmesi, tasarımı ve yapının, yapısal malzemenin ve eklemlerin mekanik olarak uyarılması için de kullanılabilir. ML boya püskürtme prosedürünü gösteren Yumi Nogami olacaktır. DCB ve Lap-Shear testi için Wakana Sugawa, Chieko Hirakawa, Maiko Iseki ve Yoko Sakamoto laboratuvarımın teknik malzemeleri olacak.

Başlamak için, mekanoluminesan boyayı Çift Konsollu Kirişin veya DCB'nin ön işlemden geçirilmiş yüzeyine bir hava spreyi veya sprey kutusu ile uygulayarak test örneğini hazırlayın. Daha sonra, mekanoluminesan boya püskürtülen numuneyi özel bir zig kullanarak mekanik test makinesine monte ederek mekanoluminesan ölçümü için deney düzeneğini yapın. Kameraları, izlenecek çatlak ucunun konumuna bakan her test numunesi yüzeyinin önüne yerleştirin.

Ardından, mekanik testin tahmini ölçüm süresi boyunca son ışımayı kaydedebildiğinden emin olmak için kamera koşullarını kontrol edin. DCB testinde mekanoluminesan gözlem yapmak için, kameranın kayıt hızını saniyede bir veya iki kareye, pozlama süresini 0,5 veya bir saniyeye ve kazancı maksimuma ayarlayın. Daha sonra, mekanoluminesan boya püskürtülen DCB örneğini, bir dakika boyunca her kamera yönünden mavi bir LED kullanarak uyarma için 470 nanometre mavi ışıkla ışınlayın.

Mavi ışık ışınlamasını bitirmeden beş saniye önce kamera kaydını başlatın. Son parıltının yerleşmesini sağlamak için numunenin bir dakika karanlıkta kalmasına izin verin. Ardından, mekanoluminesan görüntüyü elde etmek için dakikada bir milimetre yükleme hızına sahip bir mekanik test makinesi kullanarak mekanik bir yük uygulayın.

Denklemi kullanarak metrekare başına kilojul cinsinden ifade edilen kırılma tokluğu G1C'yi elde etmek için mekanoluminesan boya püskürtülen numunede çatlak yayılımı sırasında mekanoluminesan noktadan belirlenen çatlak ucu pozisyonu hakkındaki bilgileri kullanarak çatlak uzunluğunu hesaplayın. Lap-Shear testinde mekanoluminesan gözlemi gerçekleştirmek için kamera kayıt hızını saniyede 10 ila 50 kareye, Pozlama süresini 0,02 veya 0,1 saniyeye ayarlayın ve maksimum kazanç elde edin. Ardından, makinelüminesan boya püskürtülen DCB örneğini 470 nanometre mavi ışıkla ışınlayın, kamera kaydını başlatın ve daha önce gösterildiği gibi karanlık durumda bekleyin.

Mekanoluminesan görüntüyü elde etmek için dakikada bir ila beş milimetre yükleme hızına sahip mekanik bir yük uygulayın. DCB testi sırasında kaydedilen mekanoluminesan davranış, gerinim konsantrasyonu nedeniyle ilk çatlak pozisyonunda yoğun mekanoluminesans gösterdi. Lap-Shear testi sırasında kaydedilen mekanoluminesan davranış, önce lapped alanlarda yapışkan olarak bağlanmış kenarların kenarlarında yoğun mekanoluminesans gösterdi ve daha sonra mekanoluminesan noktalar, merkez noktasında görülen yoğun mekanoluminesans ile yapışkan kenarlardan merkeze taşındı.

Hatırlanması gereken en önemli şeyler, mekanoluminesan sensör filminin performansının dengesi olmalıdır. Mekanik aşınmaya ve kayıt koşullarına kadar bekleme süresi. Hafif yapıdaki derz ve kompozit malzeme, mekanik davranışı simüle etmek için zor kısım olarak bilinir.

Mekanoluminesan görsel algılama yöntemi, uygun tasarım ve tahmini okumak için gerçek ve doğru bir cevap sağlar.