|
عنوان
|
مطالعه عددی و تجربی تخمین تنشهای پسماند و مدل مکانیکی ماده با استفاده از نفوذ کروی و پارامترهای هندسی سطح
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
نفوذ کروی ماکرو، خواص مکانیکی، تنشهای پسماند، شبکه عصبی، روش آنالیز معکوس، زبری سطح، سختی برینل
|
|
چکیده
|
رفتار مواد و سازهها در حین قرار گرفتن تحت انواع بارگذاری و شرایط عملکردی، به خواص مکانیکی و تنشهای پسماند موجود در آنها بستگی دارد. خواص مکانیکی و تنشهای پسماند مواد و اجزای سازههایی که برای مدت طولانی در شرایط محیطی و بارگذاری متفاوت قرار گرفتهاند ممکن است نسبت به مقادیر اولیه تغییر کند؛ از این رو از دیرباز همواره محققین به دنبال یافتن روشهای غیر مخرب برای دستیابی خواص این مواد بودهاند. یکی از روشهای غیر مخرب روش نفوذ میباشد. استخراج و تخمین خواص مکانیکی و تنشهای پسماند مواد با استفاده از روش نفوذ پیوسته، یکی از راهکارهای نسبتا کم هزینه میباشد؛ در این روش خواص مکانیکی و تنشهای پسماند با استفاده از منحنی نیرو-عمق نفوذ به دست آمده از آزمایشهای نفوذ به همراه روشهای تحلیلی یا عددی تخمین زده میشوند. علی رغم اینکه در زمینه نفوذ پژوهشهای متعددی صورت گرفته اما هنوز زوایای جدیدی باقی مانده است و در این پژوهش سعی بر آن بوده است که به نقاط کوری که کمتر مورد بررسی قرار گرفته، پرداخته شود. در این پژوهش با استفاده از روش آنالیز معکوس طراحی شده و نفوذ کروی ماکرو، خواص مکانیکی وتنشهای پسماند در مواد همسانگرد و ناهمسانگرد به صورت توأمان تخمین زده شدهاند. روند کار بدین صورت بوده است که شبیهسازیهای المان محدود متعدد با خواص مکانیکی و تنشهای پسماند مختلف اجرا گردید و با استفاد از نتایج آنها و روش آنالیز معکوس، شبکه عصبی مصنوعی طراحی شد که بتواند بین آوردههای نفوذ کروی و خواص مکانیکی و تنشهای پسماند رابطهای را ایجاد کند. از شبکه عصبی به عنوان ابزاری قدرتمند در رابطهسازی بین ورودیها و اهداف استفاده گردید. با استفاده از شبکه عصبی طراحی شده، تنشهای پسماند، تنش تسلیم، نسبت تسلیم و توان کرنش سختی با استفاده از پارامترهای منحنی نیرو – عمق نفوذ و پارامترهای هندسی سطح تخمین زده شدند. عملکرد روش پیشنهادی با اعمال آن بر روی نتایج آزمایش نفوذ کروی دو ماده فولاد 136L و آلیاژ آلومینیوم 2222 ارزیابی شد و همانطور که مشاهده خواهد شد مقادیر تخمین زده شده و واقعی تطابق خوبی با یکدیگر دارند. در بخشی دیگر از این پژوهش، تنشهای پسماند دو محوره غیر یکسان و یکسان و نیز خواص ناهمسانگرد و همسانگرد با شبکه عصبی طراحی شده مجزایی تخمین زده شدند. روش پیشنهادی با چند حالت مختلف از خواص واقعی مواد صحهگذاری گردید. تأث
|
|
پژوهشگران
|
امیرحسین محمودی (استاد راهنما)، ارش کرباسیان (دانشجو)
|