عنوان

بررسی اثر پارامترهای مختلف در تولید تنش پسماند سطحی با روش واتر جت پینینگ

 

استاد راهنما:

دكترامیر حسین محمودی

  

اساتید ممتحن:

دكتر غلامحسین مجذوبی

دکتر علی علوی­نیا

 

پژوهشگر:

امیر محمد جمالی

زمان:

یکشنبه 21/03/1396

ساعت 10

 

مكان:

سمینار 3 دانشکده فنی و مهندسی

 

چکیده:

بسیاری از قطعات صنعتی تحت تاثیر خستگی می باشند. اعمال نیروهای متناوب کششی-فشاری باعث می­گردد که این قطعات به مرور زمان دچار خستگی یا شکست ناگهانی شوند. به طور کلی فرآیند خستگی فلزات بر اثر به هم پیوستن ریزترک­های موجود درسطح قطعات می­باشد. یکی از راه­های افزایش مقاومت اجسام در برابر نیروهای متناوب، انجام کار سرد یا تولید تنش­های پسماند فشاری در آنها است. با تولید تنش پسماند در قطعات می­توان از رشد و به هم پیوستن این ریز ترک­ها جلوگیری نمود و یا آن­که شروع فرآیند خستگی را به تعویق انداخت. به منظور تولید تنش­های پسماند در این قطعات می­توان از فرآیند کوبش با کمک جت آب استفاده نمود. در این فرآیند آب با سرعت و فشار بسیار بالا بر سطح اجسام مختلف برخورد کرده و با انجام یک تغییر شکل پلاستیک درسطح اجسام، تنش­های پسماند فشاری در آن­ها تولید می­نماید. در فرآیند تولید تنش­های پسماند با کمک واترجت پارامترهای مختلفی دخالت دارند که می­توان به فشار منبع تغذیه، فاصله قطعه تا محل خروج آب از نازل (SOD)، سرعت افقی(حرکت) آب بر روی قطعه Feed Rate، نوع نازل و .... اشاره نمود. با تغیر هرکدام از این پارامترها میزان تنش­های پسماند در قطعات دچار تغییرات اساسی می­شود. بیشتر پژوهش­های انجام شده بر روی این فرآیند نیز برای رسیدن به یک حالت بهینه از ترکیب این پارامترها هستند. دراین پژوهش نیز تأثیر پارامترهای مختلف فرایند کوبش جت آب بر روی آلومینیم 7020-T6 به دوصورت عملی و شبیه سازی بررسی گردیده است. درطول این پژوهش برای بررسی  نیز دو نوع نازل برای خروج آب (نازل گرد و پروانه­ای) استفاده شده است. درنازل گرد آب به صورت قائم و بدون زاویه و درنازل پروانه ای با زاویه به سطح قطعه برخورد می­کند. در طول این پژوهش تاثیر دیگر پارامترها نیز هر کدام به صورت جداگانه بررسی گردیده است و نمودار هر کدام نیز کشیده شده است. فرضیات مورد استفاده در این پژوهش شامل صرفه نظر کردن از اثرات سیالاتی جت آب مثل نیروی درگ، فشار اتمسفر و اتلاف انرژی براثر اصطکاک می­باشد. شبیه‌سازی به‌وسیله‌ی نرم‌افزار المان محدود آباکوس انجام‌شده است و تنش‌های پسماند ایجادشده بر روی سطح و عمق بررسی‌شده‌اند. در طول این پژوهش تأثیر فرآیند کوبش با کمک آب برروی عمر خستگی بررسی شده است و همچنین با کمک میکروسکوپ الکترون روبشیSEM)) از سطوح شکست عکس­برداری به عمل آمده است و نتایج این عکس­برداری­ها مورد مطالعه قرار گرفته شده است.

 

Abstract:

 

 Nowadays, fatigue is known as one the most significant items of the failure in the engineering components. One way to fight fatigue is to induce compressive residual stresses beneath the surface where cracks mostly initiate to grow. The peening has been known as an impressive technique to enhance the fatigue life of the engineering components. Among the peening techniques, the water jet peening is one of the young ones. In this technique water jet with great pressure and speed is used to apply residual stresses through crushing impact.

There are many parameters affecting the residual stresses distribution such as: pressure of the feed source, the nozzle stand of distance (SOD), the nozzle shape, the nozzle moving speed etc. An appropriate combination of these all is so indispensible so residual stresses varied greatly through only a slight change of these parameters. In the current research, the influence of these factors was studied numerically and experimentally on the residual stress fields produced by water jet pinning in the samples made by one of the frequent aluminum types as 7020. It's noteworthy that numerical achievements have a great compliance with those achieved by experiments. On the other hand the obtained results demonstrated how suitable selection of parameters will lead to enhance the fatigue life of samples noticeably.

 

 

 

سوابق علمی-پژوهشی (رزومه)

 

مشخصات فردی:

نام و نام خانوادگی: امیرمحمد جمالی

تاریخ تولد : 22/11/1370

Mjamali1370@yahoo.com : پست الکترونیک

سوابق تحصیلی:

دانش آموخته مقطع کارشناسی مهندسی مکانیک – دانشگاه صنعتی سیرجان (دانشگاه سراسری)

دانش آموخته مقطع کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک – گرایش جامدات – دانشگاه بوعلی سینا (دانشگاه سراسری)

 

عنوان پایان نامه کارشناسی ارشد:

 بررسی اثر پارامترهای مختلف در تولید تنش پسماند سطحی با روش واتر جت پینینگ

 

 

مهارتهای نرم افزاری :

آشنایی با نرم افزارهای Matlab

آشنایی با نرم افزارهای Compaq Visual Fortran

آشنایی با مجموعه نرم­افزار Office

آشنایی با مجموعه نرم­افزار Fluent & Gambit

تسلط بر مجموعه مهارت­های ICDL

آشنایی با نرم افزار Abaqus

علاقمندیها :

ü     مدل­سازی در نرم­افزار­های ANSYS & LSDYNA

ü     مدل­سازی در نرم­افزار­های Abaqus

ü     کار با دستگاه برش با کمک جت آب و بررسی تاثیر آن بر روی افزایش تنش­های پسماند

ü     تنش­های پسماند و روش­های تولید و اندازه­­گیری آن­ها

 

مهارت­های زبان خارجی

آشنایی با زبان های انگلیسی و آلمانی