بکارگیری آزمون های غیرمخرب فراصوتی و فرکانس ایگن در تعیین مقاومت خمشی، مدل الاستیسیته و چسبندگی داخلی در تخته چوب

بکارگیری آزمون های غیرمخرب فراصوتی و فرکانس ایگن در تعیین مقاومت خمشی، مدل الاستیسیته و چسبندگی داخلی در تخته چوب 

85 صفحه فایل ورد و قابل ویرایش

تحلیل فرکانس ایگن

اجسام الاستیک را می‎توان با دو روش به ارتعاش درآورد:

توسط نیروهای مداوم بیرونی که باعث ارتعاش می‎شوند، که اطلاعات با کمک واکنشهای مختلف با فرکانس‎های متفاوت جمع‎آوری می‎شوند. فرکانس طبیعی نمونه فرکانسی است معادل فرکانس نیروی مداوم وارده به تخته است که سبب ایجاد تشدید می‎گردد.

از یک تکانه تکی، ارتعاشات آزاد در جسم ایجاد می‎شود. این ارتعاشات فرکانس‎های ایگن جسم را دارند. این ارتعاشات هر دو برپایه یک روش ارتعاشی هم اندازه روشهای با ارتعاش بیشتر هستند. روشهای ارتعاش بیشتر در مقایسه با روش پایه بدلیل اصطکاک درونی مواد سریعتر نزول می‎یابند که احتمالاً آنرا به لحاظ کارآئی یک روش اساسی می‎کند.

روشهای مختلف دستیابی به ویژگیهای الاستیک یک ماده با استفاده از فرکانس ایگن وجود دارند. این روشها در سه نقطه فرق دارند (استاندارد ‎ASTM ‎- ‎1259 ‎- ‎[2]C):

استقرار تکیه‎گاه استقرار نقطه محرک انتخاب نقطه برداشت سیگنال

استقرار تکیه‎گاه: تکیه‎گاه‎ها در نقاط گره‎دار ارتعاش دلخواه مستقر می‎شوند.

استقرار نقطه محرک: نقطه محرک در یک نقطه خطی برای روش ارتعاش دلخواه انتخاب می‎شود.

انتخاب نقطه برداشت سیگنال: دریافت‎کننده سیگنال در جائی مستقر می‎شود که روش ارتعاش به ساده‎ترین شکل اندازه‎گیری می‎گردد. وقتی که یک روش تماسی استفاده می‎شود، بایستی به یک گره ارتعاشی نزدیک باشد بطوریکه نمونه آزمایشی با سوزن سیگنال که بر فرکانس خاص اثر می‎گذارد بارگذاری نمی‎گردد. این روشهای مختلف قادر به اندازه‎گیری (مدول) دینامیک یانگ، مدول دینامیک شکست و ضریب پوآسون در صفحات مختلف نمونه‎های آزمانش می‎باشد.

دو روش اصلی برای آزمایش فرکانس ایگن و ویژگیهای الاستیک عبارتند از:

اندازه‎گیری فرکانس طبیعی در یک تخته تحت کنترل (یک سر آزاد) اندازه‎گیری فرکانس ایگن نمونه  آزاد در تکیه‎گاه که در گره‎های ارتعاش قرار می‎گیرند.

این کار مربوط به فرکانس ایگن نمونه‎های آزاد برای خمش درونی و برونی صفحه می‎شود. این روش برای آزمایش دینامیک مدول یانگ در چوب توسط ‎Gorlacher [s] بکار رفته است. او دریافت که این روش با دقت کافی برای نمونه‎هائی با ضریب اثر ارتفاع بیشتر از 15 باشد، شدت برش برای معایب خمش تدریجی نادیده گرفته می‎شود.

‎Niemz و ‎Kucera و ‎[18] Bernatowicz این روش را برای ارزیابی غیرمخرب خواص الاستیک در ‎MDF استفاده کرده‎اند. آنها ارتباط بین مدول دینامیک یانگ با روش فرکانس‎ خاص و مدول استاتیک یانگ را با آزمایشات ‎DIN با ‎R2 = 0.48 گزارش کردند. اندازه‎گیریهای فرکانس ایگن برای ارائه مدول یانگ 15 تا 20 درصد بیشتر از مقادیر حاصل از آزمایشات ‎DIN گزارش شدند. این تفاوت به علت پروفیل دانسیته در تخته خرده چوب فرض شده است، زیرا این تئوری در اصل برای مواد هموژن بکار می‎رود.

3-4-1- روش فراصوتی موازی با صفحه تخته

فراصوتی که از یک منبع پخش می‎شود، سرعتی دارد که مربوط به دانسیته  متوسط است. از آنجائی که دانسیته تأثیر خیلی زیادی بر مقاومت خمشی و مدول یانگ دارد، این سرعت را می‎توان برای تعیین این ویژگی‎ها بکار برد. مدول الاستیسیته دینامیک با فرمولهای رایج برای مواد ایزوتروپیک محاسبه می‎شود. ‎(Krautkramer [13])

فهرست مطالب

عنوان   صفحه

1-1- سابقه     

2-1- هدف و منظور این مطالعه

3-1- دامنه و تعیین حدود      

4-1- تئوری و کارهای پیشین   

1-4-1- آزمایشات غیرمخرب    

2-4-1- تحلیل فرکانس ایگن    

3-4-1- روش فراصوتی موازی با صفحه تخته     

4-4-1- روش فراصوتی عمود بر صفحه تخته     

2- مواد و روش

1-2- مواد      

2-2- طراحی آزمایش   

3-2- روش زمایش      

4-2- مدل‎سازی ‎PLS و تحلیل اطلاعات

1-4-2- روش ‎PLS     

3- روشهای آزمایش ‎- تئوری و کاربردی

1-3- روش آزمایش ‎DIN/EN   

عنوان   صفحه

1-1-3- تعیین مدول الاستیسیته در خمش و مقاومت خمشی در استاندارد ‎DIN-EN310 

2-1-3- تعیین مقاومت کششی عمود بر صفحه تخته     

3-1-3-  تعیین رطوبت نسبی با استاندارد ‎DIN – EN 323 و تعیین دانسیته با استاندارد ‎DIN – EN 323   

2-3- سرعت صوت      

3-3- فرکانس ایگن     

4-3- ماشین آزمایش سریع ‎Testrob     

4- نتایج و تحلیل و بررسی       

1-4- تعیین چسبندگی داخلی  

1-1-4- تعیین با مدلهای خطی

2-1-4- تعیین چسبندگی داخلی با مدلهای گوناگون      

2-4- تعیین مقاومت خمشی و مدول یانگ برای تخته‎های بزرگ  

1-2-4- تعیین ‎MOR  

2-2-4- تعیین ‎MOE  

3-4- تعیین مقاومت خمشی از روی اطلاعات نمونه       

1-3-4- مدلهای خطی  

2-3-4- مدلهای چندمتغیری    

عنوان   صفحه

3-3-4- مدلهای برای تعیین ‎MOR تهیه شده از مقادیر متوسط   

4-4- تعیین مدول یانگ از روی اطلاعات نمونه   

1-4-4- کلیه نمونه‎ها   

2-4-4- مقادیر متوسط

3-4-4- تفاوتهای روشهای استاتیک و روشهای دینامیک  

5-4- تأثیر متعادلسازی

6-4- مقادیر اندازه‎گیری ‎Testrob         

5- نتایج        

1-5- کارآئی مدلها برای کنترل فرآیند   

1-1-5- سرعت اولتراسونیک برای تعیین چسبندگی داخلی       

2-1-5- سرعت اولتراسونیک برای تعیین ‌‎MOR و ‎MOE 

3-1-5- اندازه‎گیری با فرکانس خاص برای تعیین ‎MOR و ‎MOE 

4-1-5- مدلهای چند سنسوری برای تعیین ‎MOR و ‎MOE       

5-1-5- کاربرد روشهای مذکور برای تخته‎های بزرگ      

6-1-5- اندازه‎گیری با ‎Testrob  

2-5- تأثیر و شدت شرایط سازی         

3-5- سنجش دما       

6- کار ثانویه    

7- مقالات و منابع       

عنوان ضمیمه‎ها          صفحه

1- طرح آزمایش برای تخته‎های مختلف  

2- نتایجی از برگشت‎های خطی (روابط خطی)    

3- نتایجی از مدلهای گوناگون (چندمتغیری)      

4- تأثیر دما روی سرعت صوت  

5- واژه‎نامه      

6- محلهای اندازه‎گیری در آزمایشات مختلف      

7- برنامه آزمایش        

سوالات ادواری آزمایشگر قطعات صنعتی با امواج فراصوتی (UT) سازمان آموزش فنی و حرفه ای

آزمایشگر قطعات صنعتی با امواج فراصوتی (UT) (0-39/96/2/3) با حدود 100 سوال تقدیم به شما

پیش بینی دقیق خواص مکانیکی فولاد AISI4140 به کمک روش غیرمخرب فراصوتی

آگاهی از خواص مکانیکی فولادها به دلیل استفاده بسیار وسیع از آنها در صنایع گوناگون، امری ضروری و مهم است. معمولاً از روشهای مخرب و هزینهبر برای به دست آوردن این خواص استفادهمیشود. در این مقاله، برای به دست آوردن خواص مکانیکیفولادAISI4140از روش غیرمخرب فراصوتی استفاده شده است. نمونههایی از این فولاد ساخته شده و با اعمال فرآیندهای مختلف عملیات حرارتی، ساختارهایی با دانهبندی و سختیهای مختلف ایجاد شده است. برای پیشبینی خواص مکانیکی از جمله مدول الاستیسیتهE)مدول برشیG)ضریب پواسونσ و مدولحجمیk) در این میکروساختارها، سرعت موج طولی و عرضی توسط آزمون فراصوتی با روش غوطهوری و با دقت بسیار بالا اندازهگیری شده است. تحلیل عدم قطعیت و مقایسه نتایج به دست آمده از آزمایشات با دادههای موجود در مراجع مختلف، صحت نتایج اندازهگیری به روش غیرمخرب فراصوتی را تایید میکنند.