صبا سلمانی قنبری - دانشکده فنی و مهندسی
دانشکده مهندسی
گروه مهندسی مکانیک
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مکانیک گرایش طراحی کاربردی
عنوان:
اندازهگیری تنش پسماند صفحهای با استفاده از آزمایش نفوذ سمبه تیز در محل استفاده از قطعه
استاد راهنما:
دکتر امیرحسین محمودی
نگارش:
صبا سلمانی قنبری
25 تیر 97
Faculty of Engineering
Department of Mechanical Engineering
Thesis submitted for Master of Science in Mechanical Engineering-Applied Design
Title
In-Situ Planar Residual Stress Measurements Through Sharp Indentation Technique
Supervisor:
Dr. Amir Hossein Mahmoudi
By:
Saba Salmani Ghanbari
July, 2018
چكيده:
ارزیابی تنش¬های پسماند یک ابزار مهم برای کنترل فرآیند، کنترل کیفی، ارزیابی طراحی و آنالیز نقص است. این تنش¬ها می¬توانند پیامدهای مهمی روی عمکلرد اجزاء و قطعات مهندسی داشته باشند و همچنین تأثیر زیادی روی خوردگی، مقاومت شکست، خزش و ... دارند. روش¬های مختلفی برای اندازه¬گیری تنش¬های پسماند وجود دارد، از جمله روش نفوذ. در این پایان¬نامه هدف بررسی روند تعیین تنش پسماند دومحوری یکسان و خواص ماده با استفاده از فرورونده¬ی راکول به¬وسیله¬ی دستگاه قابل¬حمل است. به دلیل این¬که در بسیاری از مواقع امکان انتقال نمونه¬های بزرگ یا قطعات مهندسی در حال کار به آزمایشگاه¬ها برای تعیین تنش¬های پسماند وجود ندارد، لذا نیاز به روشی غیرمخرب است که بتوان تنش¬های پسماند را در محل کار قطعه اندازه¬گیری نمود. از آن¬جا که روش نفوذ، روشی غیرمخرب، با دقت خوب و کم هزینه است، و علاوه بر تنش¬های پسماند، امکان اندازه¬گیری خواص پلاستیک ماده را نیز فراهم می¬کند، گزینه¬ی مناسبی جهت طراحی و ساخت دستگاهی قابل حمل بر اساس این روش محسوب می¬شود. در این پژوهش برای تحلیل منحنی نیرو-عمق نفوذ حاصل از آزمایش، جهت تخمین تنش¬های پسماند دومحوری یکسان و خواص پلاستیک ماده، شبیه¬سازی¬های گسترده در محدوده¬ی آلومینیوم انجام شده و سپس با به¬کارگیری ابزار شبکه عصبی برای تخمین مجهولات، روشی ارائه شده است. صحت کارکرد دستگاه و دقت خوب روش معرفی شده، به وسیله آزمایش¬های تجربی انجام شده بر روی نمونه¬ی آلومینیوم 2024 تأیید شده است.
واژه¬های کلیدی: تنش پسماند، آزمایش نفوذ، فرورونده¬ی راکول، دستگاه قابل حمل، شبیه¬سازی عددی، شبکه عصبی
Abstract:
Residual stress assessment is an important tool for process and quality control, design evaluation and flaw analysis. These stresses could have important implications on the performance of engineering components. They also have high impacts on corrosion, failure strength, creep and etc. There are several methods for measuring residual stress, such as penetration. The aim of this thesis is the study of the identification trend of material properties and the identical equi-biaxial residual stresses, by utilizing a Rockwell indenter fixed on a portable apparatus. Since in the majority of situations, there is no possibility of transferring huge samples or those engineering parts which are being working, for determining residual stresses, so there is a high need for a non-destructive method that could be able to measure residual stresses at the workplace of parts. Whereas the indentation procedure is a low-cost non-destructive method with good accuracy and can measure the plastic properties of material in addition to the residual stress measurement, it would be an appropriate choice for designing and constructing a portable apparatus based on this method. In this study in order to estimate the identical biaxial residual stress by analyzing the indentation force-depth curves which obtained from the experimental tests, the wide range of simulations have been done on the group of aluminum alloys. In the following a method has been introduced to estimate the unknown parameters. The accuracy of apparatus performance and acceptance precision of the introduced method have been verified with experimental tests done on Al 2024.
Key Words: Residual stress, Indentation test, Rockwell indenter, portable apparatus, Finite Element simulation, Neural Network
رزومه تحصیلی
مشخصات فردی
نام و نام خانوادگی: صبا سلمانی قنبری تاریخ تولد: 25/03/1371 محل تولد: همدان
نشانی محل سکونت: همدان، 30 متری سعیدیه، خیایبان محمدیه، مهدیه4، ساختمان سیمرغ، واحد 2
شماره تلفن: 09188170346 نشانی پست الکترونیکی: saabaqanbarii@gmail.com
سوابق تحصیلی
مقطع تحصیلی رشته گرایش تاریخ شروع تاریخ پایان نام واحد آموزشی معدل
دبپلم ریاضی-فیزیک 1385 1389 مدرسه حضرت آمنه 67/18
کارشناسی مهندسی مکانیک جامدات 1389 1394 دانشگاه بوعلی سینا 07/13
کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک جامدات 1394 1397 دانشگاه بوعلی سینا 16/15
سوابق علمی پژوهشی
پایان نامه
عنوان پایان نامه کارشناسی نام و نام خانوادگی استاد راهنما زمان ارائه
طراحی دیگ آبگرم سه پاس آقای دکتر امیرحسین محمودی 02/06/1394
مقالات و کتاب ها
نام مقاله کنفرانس نام نویسندگان
بررسی اصول طراحی دیگ آبگرم سه پاس و تحلیل تنش با شبیه سازی المان محدود بیست و پنجمین کنفرانس سالانه بین المللی مهندسی مکانیک ایران امیرحسین محمودی، صبا سلمانی قنبری، رویا رسولی همت
طراحی و ساخت دستگاه پرتابل اندازه گیری تنش پسماند به روش نفوذ بیست و ششمین کنفرانس سالانه بین المللی مهندسی مکانیک ایران
صبا سلمانی قنبری ، امیرحسین محمودی