تخمين تنش هاي پسماند در فلزات و كامپوزيت ها بر مبناي روش كرنش ويژه

كارشناسي ارشد

روش¬هاي آزمايشگاهي محاسبه تنش¬هاي پسماند همانند شيارزني و سوراخكاري به دليل دقت مناسب، استاندارد بودن فرآيند آزمون و سادگي كاربرد فراوان يافته¬اند. عليرغم قابليت¬هاي ذكر شده در هر دو روش، عدم اطمينان از جواب¬هاي بدست آمده، تاثير فراوان نوسانات غير عادي در پاسخ و خطاي اندازه-گيري بر روي مقادير تنش¬هاي پسماند و عدم اطلاع از حداقل فاصله امن جهت تكرار اين آزمايش¬ها از مشكلات اساسي هنگام استفاده از اين روش¬هاي آزمايشگاهي است. در تحقيق حاضر با استفاده از مفهوم كرنش ويژه روش جديدي به منظور محاسبه تنش¬هاي پسماند ارايه شده است كه سعي در رفع محدوديت¬هاي ذكر شده دارد. در گام اول تحقيق، تكرارپذيري آزمايش شيارزني بر روي فلزات به منظور بدست آوردن عدم اطمينان جواب¬ها بررسي شد. پارامتر جديدي به نام فاصله امن تكرار شيارزني با استفاده از مفهوم كرنش ويژه تعريف شد و با استفاده از شبيه¬سازي¬هاي شيارزني نشان داده شد كه اين پارامتر كمترين فاصله امن ميان آزمايش¬هاي شيارزني را تعيين مي¬كند. توسط انجام آزمايشهايي صحت روش ارايه شده در اين تحقيق مورد بررسي قرار گرفت. ابتدا با نصب چهار كرنش¬سنج روي قطعه آلومينيومي با ميدان تنش پسماند معلوم، آزمايش شيارزني 4 مرتبه تكرار شد و روش بدست آوردن حداقل فاصله امن شيارزني را تاييد كرد. با استفاده از روش ذكر شده حداقل فاصله امن تكرار شيارزني براي مواد غيرهمسانگرد همانند كامپوزيت¬هاي پايه پليمري نيز بدست آمد و با نصب چهار كرنش¬سنج با فاصله¬هايي بزرگتر از پارامتر تعريف شده و تكرار آزمايش شيارزني، كرنش¬هاي الاستيك اندازه¬گيري شده مشابه قطعه آلومينيومي تطابق مطلوبي با يكديگر داشتند. در نهايت تنش¬هاي پسماند از دو روش مرسوم و كرنش ويژه به دست آمدند كه تاثير بسيار زياد نوسانات غير عادي در پاسخ و خطا بر روي جواب¬ها قابل مشاهده بود. روش¬ حداقل مربعات براي توابع پالس براي نخستين بار براي روش مرسوم و كرنش ويژه ارائه شد و نشان داده شد كه اين روش وضوح را كاهش مي¬دهد اما تاثير نوسانات غير عادي در جواب را تا حد زيادي كم مي¬كند. ساير روش¬هاي كاهش اثر نويز مانند عادي¬سازي تيخونوف و كاهش داده¬ها نيز بر روي روش¬هاي مرسوم و كرنش ويژه آزموده شدند و نشان داده شد كه استفاده از روش كرنش ويژه منجر به كاهش محسوس تاثيرات نويز مي¬گردد.

192054

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي - جامدات

دكتر محمود مهرداد شكريه