امیرحسین محمودی

تنش های موجود در یک قطعه بر عمر و استحکام آن تاثیرگذار هستند؛ به ویژه تنش های پسماند که بسته به ماهیت خود می توانند باعث افزایش یا کاهش نرخ رشد ترک و نیز تغییر در عمر خستگی قطعه شوند. به همین علت اندازه گیری تنش در واحدهای صنعتی، موضوعی مهم و پرکاربرد است. از آنجا که این اندازه گیری ها با هدف سنجش وضعیت عملکرد قطعه ها صورت می گیرد در برخی موارد لازم است روش مورد استفاده غیر مخرب یا نیمه مخرب باشد. از مهم ترین روش های غیر مخرب اندازه گیری تنش می توان روش های پراش (ایکس و نوترون)، روش التراسونیک و روش مغناطیسی (بارک هاوزن) را نام برد. هریک از این روش ها اگرچه مزایایی دارند، اما در بسیاری از موارد کاربردی نیستند. به عنوان مثال روش پراش اشعه X که به دلیل دقت بالا بیشترین کاربرد را دارد، اگرچه سبب تخریب سطع قطعه نمی شود ولی نیاز به نمونه سازی داشته و در عمل امکان استفاده از آن در تعیین تنش سطحی روی قطعه های ساخته شده به دشواری ممکن است. اندازه گیری تنش به کمک تست نفوذ، شیوه ای نوین است که ضمن نیمه مخرب بودن، مزیت هایی نظیر سهولت انجام آزمایش، هزینه ی کم، تفکیک فضایی بالا و ... دارد و می تواند تخمین دقیقی از تنش های پسماند سطحی فراهم کند. در این شیوه از فرورونده های گوناگونی استفاده می شود که در دو دسته تیز و کروی دسته بندی می-شوند. استفاده از هر یک از فرورونده ها مزایا و معایب خود را دارد. ارائه فرورونده ای جدید که مزایای هر دو گروه از فرورونده ها را داشته باشد و معایب آن ها را پوشش دهد می تواند در بهبود عملکرد تست نفوذ در اندازه گیری تنش تاثیر چشم گیری داشته باشد. در این مطالعه، تنش های پسماند با استفاده از منحنی نیرو-عمق نفوذ به دست آمده از انجام آزمایش نفوذ با دو مرحله بارگذاری با استفاده از فرورونده بیضی گون تعیین گردیدند. جهت بررسی مزایا و معایب این فرورونده آزمایش ها با فرورونده ی نوپ تکرار و نتایج با یکدیگر مقایسه شدند. پس از انجام آزمایش ها مشاهده شد که علی رغم اینکه استفاده از فرورونده بیضی گون به نیروی بیشتری نیاز دارد، داده های حاصل از آزمایشات تجربی نسبت به فرورونده نوپ انسجام بیشتری دارند. در تخمین تنش ها به منظور دستیابی به نتایج بهتر، شبکه عصبی مصنوعی به کار گرفته شد. شبکه عصبی با استفاده از داده های حاصل از تحلیل های اجزاء محدود و در نرم افزار متلب آموزش