طراحی و ساخت دستگاه اندازه گیری تنش پسماند به روش سوراخ کاری حلقه ای
Build the Residual Stress Measurement Device by Ring Core Method
تهران
سهیل نخودچی
متن اثر
کارشناسی ارشد
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
۱۳۹۷
ساخت و تولید
در سالهای اخیر روشهای متنوعی شامل مخرب، نیمه مخرب و غیر مخرب برای اندازهگیری تنش پسماند در قطعات مکانیکی ابداع شده است. روش سوراخکاری حلقهای یک روش مکانیکی برای تعیین تنشهای پسماند، در عمق پنج میلیمتر داخل مواد میباشد. سوراخکاری حلقهای یک روش تجربی نیمه مخرب است که برای ارزیابی تنشهای پسماند همگن و غیر همگن، در عمق استفاده می-گردد. این روش نمونه را در طول اندازهگیری کاملا نابود نمیکند و از آن میتوان برای کاربرد بیشتر در بسیاری از موارد استفاده کرد. این پژوهش به مقایسه دستگاههای موجود و بررسی طراحی مکانیزم و ساختار دستگاه ساختهشده، میپردازد. با توجه به این که براده برداری با روشهای نوین تنش باقی-مانده کمتری نسبت به روشهای سنتی ایجاد میکند؛ به این منظور از روش ماشینکاری تخلیه الکتریکی استفاده شده است. در این روش ابتدا براده برداری به صورت مرحلهای (پلهای) انجامشده و در نهایت کرنشهای اندازهگیری شده در هر مرحله با استفاده از خواص مکانیکی ماده و ضرایب واسنجی (که از مقالات استخراج میشود) به تنشهای باقیمانده تبدیل و مقادیر آن گزارش میشود. در ادامه نتایج آزمونهای تجربی به دست آمده و نتایج پژوهشهای پیشین (در شرایط یکسان) مقایسه شده است و بررسیها نشان میدهد که این دستگاه با کمترین اختلاف نتایج را محاسبه مینماید. در ادامه برای تفهیم میدان تنش پسماند به بررسی المان محدود میزان عمق نفوذ تنش پسماند در فرآیند کوبش لیزر پرداخته شده است.
Various methods including destructive, semi-destructive and non-destructive methods for measuring residual stress in mechanical parts have been developed in recent years. Ring Core method )RCM( is a mechanical method for determining the residual stresses at a depth of about 5 mm from the material in each step. RCM can be used to describe materials in which linear elastic theory holds true. RCM is a semi-destructive experimental method used to evaluate homogeneous and non-homogeneous waste stresses in deep depths. This method does not completely eliminate the sample during measurement, and can be used for many applications in many cases. This research compares existing devices and examines the design of the mechanism and structure of the machine. Due to the fact that cutting with new methods of tension is less stable than traditional methods, for this purpose, the electric discharge machining )EDM( method has been used. In this method, the first step is done in a staggered way, and finally the strain measured at each step using the mechanical properties of the material and the calibration coefficients )extracted from the papers( The residual stresses are converted and their amounts reported. In the following, the results of the experimental tests were obtained and the results of previous studies )in the same conditions( were compared and the results show that this machine calculates the least difference in the results. In the following, a finite element has been investigated for the depth of penetration of residual stress in the process of multi-stage laser shock peening.