تم انجاز رسالة الماجستير للطالب باسم جميل حمود في قسم الهندسة الميكانيكية عن بحثه الموسوم ” Modal Analysis for Delamination Detection in Composite Laminated Plates”
وبأشراف أ. م. د. نبيل حسن هادي
وتألفت لجنة المناقشة وعضوية كل من:
رئيس اللجنة : أ. د. محمد قاسم عبدالله
عضو اللجنة : أ. م. د. علي حسين محمد
عضو اللجنة : أ. م. د. وداد ابراهيم مجيد
وتلخص بحثة بما يلي :
كشف وتحديد الضرر في الهياكل جزء مهم في مراقبه وتصليح الأنظمة الهيكلية اثناء الخدمة، مما اجتذب اهتمامنا نحو دراسه نمذجه وتحليل الاهتزازات للصفائح الهيكلية المتضررة.
العيوب التصنيعية تسبب تغير بالخصائص الديناميكية للهياكل والتي تشمل التغير في تردداتها الطبيعية واطوار اهتزازاتها. وقد تم الاستفادة من هذه التغيرات في اعمال فحص وصيانة الهياكل وتحديد اماكن التي بها اضرار انشائية.
في هذه الرسالة تم دراسة اهم نوع من انواع الضرر الذي يمكن ايجاده في المواد المركبة للصفائح الهيكلية وهو (التبطين). ولقد تم دراسة خواص الاهتزاز الحر للصفائح المركبة باستعمال طريقة العناصر المحددة وباستعمال نظريات القص ذات المرتبة الاولى وتم اشتقاق المعادلات الحاكمة للصفائح المهتزة باستعمال طريقة المتغيرات التقريبية. ولقد تم انجاز نموذج بالأبعاد الثنائية لوصف التبطين ولدراسة تأثير هذا النوع من التلف على خصائص الاهتزاز وتحليل الاهتزاز الحر للصفائح المركبة.
وقد تمت دراسة وتحليل الاهتزاز لوحة المركبة تجريبيا ونظريا وعدديا. في الجانب العملي تم اجراء اختبار الشد على العينات لأيجاد الخواص الميكانيكية واجراء اختبار الصدمة لأيجاد التردد الطبيعي. والتحليل النظري تم بأستعمال نظرية القص ذات المرتبة الاولى (FSDT) والحل بطريقة (Navier’s solution), وتم بناء برنامج بلغة (MATLAB). والتحليل العددي تم بأستعمال طريقة العناصر المحدودة وبناء برنامج بلغة (MATLAB).
الجانب العملي تم صنع النماذج بطريقة يدوية, ولقد تم استخدام الالياف الزجاجية كداعم والبولستر اللاصق للمواد المركبة. والطريقة العملية المستعملة لقياس الخواص الاهتزازية للصفائح المركبة هي طريقة اختبار الصدمة, ويتم تحليل النتائج باستعمال محول فورييه السريع (FFT). وان نسبة الخطاء بين الاختبارات العملية والحل العددي اقل من (%10) لأن البرامج العددية الحسابية لا تسمح للنظر من الألياف المتشابكة في النسيج المستخدم.
أيضا في هذا العمل ، تبين تأثير موقع التبطين على التردد الطبيعي حيث يقل التردد الطبيعي في الحالة الاولى(عندما يكون موقع الدمج في العنصر السابع) بنسبة (%4 )، في حين الحالة الثانية (عندما يكون موقع الدمج في العنصر الرابع عشر) اكثر من (%5.5) فـــــــي اللوحة المثبتة بطريقة (SSSS)، في حين نسبة التأثر تكون اقل للوحة مثبتة بطريقة (CCCC).
في هذا العمل تم استخدام الشبكات العصبية لتحديد كمية الضرر و موقعه من الدوال الموضعية المعتمدة على الفروقات في التردات الطبيعية والاطوار الاهتزاز وفي جميع الحالات المدروسة تم التنبؤ بكمية الضرر وموقعة. مما يدل على فعالية الطريقة في ايجاد كميه الضرر وموقعه حتى بالاعتماد على معلومات بسيطة من خلال الفحص البسيط للألواح المركبة ولكميات ضرر صغيره.
وبأشراف أ. م. د. نبيل حسن هادي
وتألفت لجنة المناقشة وعضوية كل من:
رئيس اللجنة : أ. د. محمد قاسم عبدالله
عضو اللجنة : أ. م. د. علي حسين محمد
عضو اللجنة : أ. م. د. وداد ابراهيم مجيد
وتلخص بحثة بما يلي :
كشف وتحديد الضرر في الهياكل جزء مهم في مراقبه وتصليح الأنظمة الهيكلية اثناء الخدمة، مما اجتذب اهتمامنا نحو دراسه نمذجه وتحليل الاهتزازات للصفائح الهيكلية المتضررة.
العيوب التصنيعية تسبب تغير بالخصائص الديناميكية للهياكل والتي تشمل التغير في تردداتها الطبيعية واطوار اهتزازاتها. وقد تم الاستفادة من هذه التغيرات في اعمال فحص وصيانة الهياكل وتحديد اماكن التي بها اضرار انشائية.
في هذه الرسالة تم دراسة اهم نوع من انواع الضرر الذي يمكن ايجاده في المواد المركبة للصفائح الهيكلية وهو (التبطين). ولقد تم دراسة خواص الاهتزاز الحر للصفائح المركبة باستعمال طريقة العناصر المحددة وباستعمال نظريات القص ذات المرتبة الاولى وتم اشتقاق المعادلات الحاكمة للصفائح المهتزة باستعمال طريقة المتغيرات التقريبية. ولقد تم انجاز نموذج بالأبعاد الثنائية لوصف التبطين ولدراسة تأثير هذا النوع من التلف على خصائص الاهتزاز وتحليل الاهتزاز الحر للصفائح المركبة.
وقد تمت دراسة وتحليل الاهتزاز لوحة المركبة تجريبيا ونظريا وعدديا. في الجانب العملي تم اجراء اختبار الشد على العينات لأيجاد الخواص الميكانيكية واجراء اختبار الصدمة لأيجاد التردد الطبيعي. والتحليل النظري تم بأستعمال نظرية القص ذات المرتبة الاولى (FSDT) والحل بطريقة (Navier’s solution), وتم بناء برنامج بلغة (MATLAB). والتحليل العددي تم بأستعمال طريقة العناصر المحدودة وبناء برنامج بلغة (MATLAB).
الجانب العملي تم صنع النماذج بطريقة يدوية, ولقد تم استخدام الالياف الزجاجية كداعم والبولستر اللاصق للمواد المركبة. والطريقة العملية المستعملة لقياس الخواص الاهتزازية للصفائح المركبة هي طريقة اختبار الصدمة, ويتم تحليل النتائج باستعمال محول فورييه السريع (FFT). وان نسبة الخطاء بين الاختبارات العملية والحل العددي اقل من (%10) لأن البرامج العددية الحسابية لا تسمح للنظر من الألياف المتشابكة في النسيج المستخدم.
أيضا في هذا العمل ، تبين تأثير موقع التبطين على التردد الطبيعي حيث يقل التردد الطبيعي في الحالة الاولى(عندما يكون موقع الدمج في العنصر السابع) بنسبة (%4 )، في حين الحالة الثانية (عندما يكون موقع الدمج في العنصر الرابع عشر) اكثر من (%5.5) فـــــــي اللوحة المثبتة بطريقة (SSSS)، في حين نسبة التأثر تكون اقل للوحة مثبتة بطريقة (CCCC).
في هذا العمل تم استخدام الشبكات العصبية لتحديد كمية الضرر و موقعه من الدوال الموضعية المعتمدة على الفروقات في التردات الطبيعية والاطوار الاهتزاز وفي جميع الحالات المدروسة تم التنبؤ بكمية الضرر وموقعة. مما يدل على فعالية الطريقة في ايجاد كميه الضرر وموقعه حتى بالاعتماد على معلومات بسيطة من خلال الفحص البسيط للألواح المركبة ولكميات ضرر صغيره.
