دانلود پروژه کارشناسی در مورد ترموکوپل و کلیدالکتریکی و مایکروفر

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی با فرمت ورد word

مقدمه

ترموکوپل , اساسا یک فرمان دهنده حرارتی است . قسمت (حس گر ) sensor آن از دو فلز غیر متجانس تشکیل شده است . جریان حاصل از عملکرد این قسمت که با شعله در تماس است بوسیله یک سیم لاکی (داخل لوله مسی) به انتهای ترموکوپل می رسد و از آنجا به وسایل یا تجهیزات عمل کننده سیستم (شیر مغناطیسی ) فرستاده می شود . حرارت آزمون حدود c650 و جریان اسمی این ترموکوپل 40 میلی آمپر است که این مقادیر در آزمایشگاه توسط دستگاه مخصوص اندازه گیری می شود .

در آزمایشگاه دو نوع تست روی ترموکوپل اعمال می شود یکی تست مقاومت بدنه (ازمایش پل SIMPSON و دیگری تست عملکرد است همانطور که قبلا گفته شد حرارت آزمون حدود c 650 درجه را توسط یک المان حرارتی روی قسمت حسگر اعمال کرده و جریان خروجی را اندازه گیری می کنیم .

_ قطعات برنجی از جنس 58 OT هستند که دارای خواص القایی بسیار خوب می باشند و از این خاصیت درجوشکاری القایی این قسمتها استفاده می شود .

قسمت برش و فرم لوله :

_ لوله مسی آنیل شده که به صورت کلاف می باشد , در قسمت مربوطه روی دستگاه قرار می گیرد . در این قسمت ابتدای لوله بریده شده و سپس فرم دوطرف آن ایجاد می گردد , این دستگاه مجهز به کنتوری است که بوسیله آن می توان تعداد لوله درخواستی را روی آن تنظیم کرد , بعد از اتمام عملیات (برش و فرم ) این تعداد دستگاه بطور اتوماتیک متوقف می گردد . از آنجا که لوله مسی چه در هنگام تولید و چه پس از تولید بایستی قابلیت شکل پذیری داشته باشد لذا آنیله بودن آن بسیار مهم است . از نظر کنترل کیفی نیز بایستی از نظر ابعادی مورد تائید باشد بایستی فرمهای دو طرف لوله عاری از هرگونه شکاف و ترک خوردگی باشند .

ماده خام مفتول کنستانتان ( 57 cu / 43 NI ) نیز به شکل قرقره است که بعد از عبور از چند قرقره صاف شده و به اندازه دلخواه بریده می شوند .

ماده خام لوله (10 / 90   NI- CR ) بصورت لوله های 3 متری است که ابتدا روی دستگاه مربوطه بریده شده و پس از آنکه در دستگاه دیگر پلیسه گیری شد وارد یک پرس هیدرولیک که مجهز به چهار سنبه است میگردد و این سنبه ها وظیفه ایجاد فرم نوک این لوله ها را در چهار مرحله پیاپی دارند .

سیم لاکی بصورت قرقره در محل خود روی ماشین قرارگرفته و پس از عبور از چند قرقره ابتدا در قسمت لخت کننده روکش دو طرف آن به اندازه مورد نظر برداشته میشود و در قسمت بعدی توسط تیغه های برنده بریده

میگردد .

پروسه تولید ترموکوپل :

لوله کلاهک و مفتول کنستانتان که از قبل بریده و فرم داده شده روی دستگاه جوش آرگون به هم متصل می گردند . در این فرایند تمیز و عاری از چربی بودن قطعات , shaker و فیکسچرهای نگهدارنده قطعه بسیار حایز اهمیت است . از نکات دیگری که در بهبود کیفیت بسیار موثر است عوامل مربوط به الکترود مانند

صحیح تیز شدن نوک آن , جنس الکترود , فاصله الکترود تا سطح قطعه گاز هم مرکز بودن نوک الکترود و لوله میباشد . پارامترتعیین کننده بعدی گاز محافظ آرگون است که ضمن آنکه بایستی درجه خلوص بالایی باشد فشار آن 5 نیز نقش عمده ای در عملیات دارد .آخرین فاکتور جریان برق جوشکاری است که بایستی یکنواخت بوده و از نوع جریان پایین (35 آمپر ) باشد .

قطعه حاصل را بوسیله جوشکاری ئیدروژن به سیم لاکی جوش می دهیم . روش کار بدین صورت است که سیم لاکی که به فلاکس و پودر مس و نقره آغشته شده است را در مقابل حرارت نازل به مفتول کنستانتان جوش می دهیم . این جوش از نظر استحکام بایستی به نحوی باشد که با خم و راست کردن جدا نشود, از نظر

ظاهری نیز محل اتصال نبایستی ضخیم باشد و سیم مفتول بایستی کاملا هم راستا باشند .

حال این مجموعه را داخل لوله مسی را که از قبل بریده و فرم داده شده است کرده و پیچهای برنجی شش پر (کوتاه) و بلند و واشرفلزی را روی لوله انداخته و از سمت پیچ بلند , مجموعه را داخل نوک دستگاه جوش القا(دستی) گذاشته و حلقه جوش را نیز به آن اضافه می کنیم حال مجموعه آماده جوشکاری است و با زدن

کلید فرمان , پیچ بلند به مجموعه متصل می گردد . در آخرین مرحله واشر عایق و سپس کنتاکت برنجی روی دستگاه مربوطه به لوله اضافه می شود و در همین دستگاه توسط عمل لحیم کاری , اتصال صورت می گیرد.

لحیم کاری در این دستگاهها بدین شکل است که قطعه بعد از عبور از یک میدان القایی داغ شده و در ایستگاه بعدی سیم لحیم به آن اضافه می گردد . در واقع اینجا لحیم کاری عکس حالت معمولی آن است , یعنی قطعه کار با داغ شدن عمل هویه را انجام می دهد .

پایان نامه رشته مکانیک – دانلود پایان نامه طراحی شاتون – مصور

پایان نامه رشته مکانیک

دانلود پایان نامه طراحی شاتون – مصور

   با فرمت ورد (دانلود متن کامل پایان نامه)

شاتون به عنوان یکی ازمهمترین قطعه متحرک موتور،در نحوه کارکرد وبازده مکانیکی موتور موثر بوده،اصلاح وبهسازی آن می تواند نقش قابل توجهی در بهبود کارکرد موتور داشته باشد.

در زمینه تحلیل تنش در شاتون تحقیقات بسیاری انجام گرفته است.ذیلا به نمونه ای از کاربرد روش اجزای محدود اشاره شده است.

در سال 1989 میلادی در یک کارخانه ذوب فلزات،شاتون یک موتور 18 سیلندر دیزل دچار شکست شد.موتور مزبور جهت تامین برق کوره های الکتریکی به کار گرفته شده با معاینه شاتون آسیب دیده مشخص شد شکست در اثر خستگی وپیدایش ترک در رزوه های شاتون رخ داده است.رزوه های مزبورجهت بسته شدن پیچ روی شاتون واتصال دو تکه شاتون در سوراخ عبور پیچ ایجاد شده بودند.مدل شاتون تحت بارهای تنش در پای رزوه های یاد شده بوده اند.برای کاهش این تنشها، انحنای پای دندانه ها در مدل کامپیوتری به دو برابر مقدار اولیه افزایش یافته است.با تحلیل مدل اصلاح شده، نتایج بیانگر کاهش قابل توجه در مقدار تنش پای دندانه ها بوده اند.بیشترین مقدار تنش در این ناحیه از 3200 مگاپاسکال به 1500 مگاپاسکال کاهش یافته است در پای رزوه های شاتون اصلاح فوق الذکر به عمل آمده،جنس شاتون نیز به نوعی فولاد با مقاومت بیشتر در برابر خستگی تغییر یافت وآثار مثبت این تغییرات در عمل نیز مشاهده گردید.

در سال 1984 در شرکت تویوتا،آزمایشاتی روی شاتونهای تولید شده به روش متالوژی پودر انجام شده است واستحکام نهایی 850 مگاپاسکال برای نمونه ها ثبت با توجه به بارگذاری دینامیک شاتون تحلیل تجربی تنش در این قطعه در گستره وسیع کارکرد موتور مشکل می نماید.با این حال چنین تحلیلهایی نیز انجام گرفته اند.به عنوان نمونه در سال 1996 مدل سه بعدی فتوالاستیک نوعی شاتون تهیه شده،در حالات خاص بارگذاری اندازه تنشها در نقاط خاصی به دست آمده اند.

با توجه به افزایش کاربرد متالوژی پودر برای تولید فولادی با اشکال پیچیده ذیلا به دو نمونه از تحقیقات انجام شده در این زمینه اشاره می شود.

گردیده است.

تحقیقات انجام شده در سال 1989 در شرکت فدرال موگول بیانگر رسیدن به عدد950 مگاپاسکال برای استحکام نهایی شاتونهای تولید شده به روش متالوژی پودر می باشند.فولاد مورد استفاده در این آزمایشات حاوی 6/0 درصد کربن بوده اند.

در سال 1376 در دانشگاه تربیت مدرس،پایان نامه ای تحت عنوان «بهسازی وطراحی پیستون،شاتون ومیل لنگ موتور 1600» در مقطع کارشناسی ارشد،با هدف اصلاح دستگاه حرکتی موتور ارائه شده است.اصلاحات پیشنهادی در این پروژه شامل تغییر شکل شاتون،تغییر نوع اتصال شاتون وپیستون،و تغییر جنس می باشند.این اصلاحات باعث کاهش وزن در حدود 110 گرم وافزایش استحکام در مقاطع مختلف شاتون می شوند.در این پایان نامه محاسبات به صورت تقریبی در برخی مقاطع خاص وبدون روش اجزای محدود،انجام گرفته است.

در سال 1373 در دانشگاه صنعتی امیرکبیر پایان نامه ای تحت عنوان «بررسی خواص مکانیکی شاتون متالوژی پودر جایگزین شاتون فورج شده» در مقطع کارشناسی ارشد انجام شده است.در این پایان نامه روش متالوژی پودر به جای آهنگری برای تولید شاتون پیکان پیشنهاد شده است.فولاد توصیه شده برای این روش،حاوی مقدار بیشتری کربن،کرم ومولیبدن نسبت به فولاد مورد استفاده در شاتون فعلی می باشد.برای رساندن خواص مکانیکی شاتون متالوژی پودر تا حد خواص مکانیکی شاتون فورج شده،باید عملیات ساچمه زنی پس از فورج پودر انجام گیرد.

یک پایان نامه در دانشگاه تبریز با عنوان «جایگزینی شاتون چدنی به جای شاتون فولادی فورج شده»به صورت عملی برای یک موتور تک سیلندر دیزل،شاتونی چدنی را به روش ریخته گری نمونه سازی کرده اند.این شاتون در مرحله آزمایش روی موتور،نتایج رضایتبخشی از خود نشان داده است.قابل ذکر است که طرح شاتون فوق کاملا مشابه شاتون اولیه موتور وتاکید پروژه عمدتا بر جایگزینی جنس وروش تولید جهت کاستن از هزینه ساخت بوده است.

در پایان نامه حاضر ،مراحل تحلیل دینامیکی شاتون به روش اجزای محدود،شرح داده اند.این روش علاوه بر مسائل سازه ای در مسائل حرارتی،سیالی والکترومغناطیسی نیز کاربرد دارد ونرم افزارهای متعددی برای اجرای این روش ابداع شده اند.نرم افزار انسیس در میان نرم افزارهای مشابه چون الگور،نیسا،نسترن ولوساس دارای برتریهای نسبی است که عبارتند از :امکان انجام تحلیل در حالت دینامیک،برخورداری از گستره وسیع المانهای مختلف وسهولت تهیه در بازار با قیمت مناسب.تحلیل دینامیکی شاتون بوسیله نرم افزار انسیس ودر دو سرعت1000 دور بر دقیقه به عنوان دور آرام و5500 دور بر دقیقه،به عنوان حداکثر دور مجاز موتور،در زوایای خاص لنگ انجام گرفته است.اولین تحلیل در نقطه مرگ بالا،پایان مرحله تراکم وآغاز مرحله انبساط وتحلیل های بعدی هم با فواصل زاویه لنگ انجام شده اند.یعنی در طول کار یک سیکل 36 تحلیل انجام گرفته است.

فصل اول تعریف شاتون ,عناصر تشکیل دهنده شاتون

فصل دوم روشهای ساخت شاتون

فصل سوم دینامیک شاتون

1-روابط سینماتیک شاتون

2-محاسبه شتاب مرکز جرم شاتون

3-نیروهای استاتیکی شاتون

4-نیروهای دینامیکی شاتون

5-مرکز جرم و جرمهای تعادل در شاتون

فصل چهارم تحلیل شاتون

1-انتخاب جنس و تولیدشاتون قبل از ماشینکاری

2-ترسیم شاتون در کامپیوتر

3-محاسبه نیروی استاتیکی بااستفاده از نرم افزار انسیس

4-محاسبه اعمال نیروی پیستون به شاتون ومیل لنگ به شاتون

5-فشارهیدرودینامیک بر شاتون

6-محاسبه شتاب عمودی مرکز جرم شاتو6-محاسبه شتاب عمودی مرکز جرم شاتون

7-بررسی نتایج حاصله

فصل پنجم

1- اصلاح در طرح ظاهری شاتون

2- تغییر جنس شاتون

3-اصلاح در روش تولید شاتون

فصل اول

1-تعریف شاتون

2-عناصر تشکیل دهندۀ شاتون

1-تعریف شاتون

شاتون عضوی است که حرکت رفت وبرگشتی پیستون را به حرکت دورانی میل لنگ تبدیل می کند.شاتون در پمپها وکمپرسورهای پیستونی نیز به کار می رود وحرکت دورانی را به حرکت رفت وبرگشتی پیستون جهت مکش وتراکم سیال تبدیل می نماید.

شکل ظاهری شاتونها،بسته به محدوده سرعت کاری موتور یا پمپ ونیز قدرت وگشتاور تولیدی یا مصرفی متغیر است.ولی تمام شاتونها مطابق شکل زیر از سه قسمت شده اند.سر کوچک محل اتصال پیستون با شاتون اصلی سر کوچک،ساق وسر بزرگ تشکیل است ونقطه مرکزی آن،حرکتی رفت وبرگشتی،مشابه حرکت پیستون دارد.

پایان نامه _ محیط های متخلخل و جریان سیال در بستر محیط های متخلخل

چکیده:

این پایان نامه شامل 4 فصل است که رفتار مواد متخلخل را که با یک سیال مثل آب اشباع شده‌اند را بررسی می‌کند.

این چهار فصل عبارت است از:

- در فصل اول با محیط های متخلخل، تاریخ این علم و مفاهیم پایه و اولیه آن آشنا می شویم.

- در فصل دوم، در مورد انتقال حرارت و جریان سیال و روش های حل در محیط متخلخل مانند مدلسازی جریان سیال در ناحیة متخلخل اشباع شده و در مرزهای مشترک صحبت کردیم.

- فصل سوم شامل ویژگی های محیط متخلخل ( تحلیل پایداری انتقال حرارت جابجایی جفت ریزنده ها در جدارهای متخلخل، انتقال گرمای جابجایی در لایه های متخلخل منظم و نامنظم )         می باشد.

- در فصل آخر برای آَشنایی کاربردی با محیط های متخلخل چند مثال آورده ایم که عبارت است از جریان در بسترهای متراکم، مدلسازی جریان سیال و انتقال حرارت داخل محیط متخلخل در شار حرارتی بالا و کاربرد جریان آبهای زیرزمینی می باشد.

پایان نامه کارشناسی ارزیابی کیفیت اجرایی ماشین های حفاری

پروژه پایانی دوره کارشناسی

موضوع :

ارزیابی کیفیت اجرایی ماشین های حفاری

فرمت فایل: word

تعداد صفحه:70

۱- مقدمه :

    با پیشرفت علم و پیشرفت در ساخت ماشین های حفاری، استفاده وسیع ماشین آلات حفاری به جای عملیات آتشباری برای حفاریات زیرزمینی کاربرد وسیعی پیدا کرده است. در حفاری مکانیزه از ابزار و ماشین آلات برای حفر فضاهای زیر زمینی استفاده می شود و هدف اصلی آن رسیدن به سرعت بالا در احداث و حفر این فضاها می باشد. عملیات حفاری یکی از پرهزینه ترین عملیات اجرای در حفریات زیرزمینی می باشد. از طرفی در انتخاب دستگاه حفاری محدودیت زیادی وجود دارد و یا به بیان دیگر در انتخاب دستگاه حفاری انعطاف پذیری وجود ندارد یعنی در یک پروژه استفاده از چندین ماشین حفاری, به دلیل بحث اقتصادی و هزینه بالایی ماشین آلات حفاری کمتر استفاد می شود. بنابراین باید قبل از انجام عملیات، نوع دستگاه و ماشین آلات حفاری مشخص شده باشد. در انتخاب نوع ماشین حفاری بررسی و کارایی آن، یکی از عوامل بسیار مهم می باشد. در نتیجه بررسی عملکرد و کارایی هریک از ماشین الات حفاری یکی از عوامل بسیار حیاتی در حفریات زیر زمینی می باشد. در این جا بحث در مورد عوامل تعیین کننده در انتخاب نوع دستگاه نمی باشد بلکه عملکرد دستگاه حفاری رودهدر و TBM به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته شده است.

۲- عملکرد و کارایی عملیات حفاری:

عوامل مؤثر بر عملکرد عملیات حفاری را به طور کلی می‌توان به چهار گروه اصلی تقسیم‌بندی کرد(شکل ۱). این چهار گروه عبارتند از:

 پارامترهای ماده سنگ : مقاومت فشاری و کششی سنگ، درصد سختی و کانی‌‌های ساینده(کوارتز)، نوع بافت و ماتریس سنگ، وجود خواص مکانیکی جهت‌دار در ترکیب معدنی و رفتار الاستیک مواد سنگی، خواص انرژی سنگ مانند شاخص سفتی، میزان آزاد شدن انرژی بحرانی، .

فهرست مطالب
۱- مقدمه
۲- عملکرد و کارایی عملیات حفاری
۳- عملکرد ماشین رودهدر
۳-۱ مقدمه
۳-۲ پارامترهای موثر ماشین رودهدر در عملکرد
۳-۲-۱ تاثیر نوع و توان ماشین رودهدر بر عملکرد حفاری
۳-۲-۲ تاثیر نوع سر مته ماشین رودهدر بر هملکرد حفاری
۳-۲-۲-۱ انواع مته
۳-۲-۲-۲ تاثیر فاصله داری برنده ها در سرمته بر عملکرد دستگاه رودهدر
۳-۳ تاثیر پارامترهای ژئوتکنیکی در عملکرد ماشین رودهدر
۳-۳-۱ تاثیر مقاومت سنگ
۳-۳-۲ تاثیر زون چسبنده
۳-۳-۳ تاثیر مواد ساینده بر عملکرد حفاری
۴- پیش بینی عملکرد ماشین تمام مقطع
۴-۱ مقدمه
۴-۲ عوامل موثر در عملکرد ماشین تمام مقطع
۴-۲-۱ عوامل ژئوتکنیکی موثر در عملکرد ماشین تمام مقطع
۴-۲-۱-۱ نرخ نفوذ و مقاومت فشاری
۴-۳ پیش بینی تجربی عملکرد ماشین حفاری تمام مقطع
۴-۳-۱ روش ساده
۴-۳-۲ روش چند متغیره
۴-۳-۲-۱ روش NTH
4-3-2- 2 روش RMi
4-3-2-3 روش CSM
4-3-2-4 روش QTBM
4-3-2-5 روش RSR
4-4 مطالعه موردی پیش بینی تجربی عملکرد ماشین تمام مقطع
۴-۴-۱ تونل من
۴-۴-۲ تونل پیو
۴-۴-۳ تونل وارزو
۴-۴-۴ طبقه بنده توده سنگ
۴-۴-۵ روابط های تجربی
۴-۴-۵-۱ نرخ پیشروی
۴-۴-۵-۲ روابط تجربی برای سنگ های مختلف
۴-۴-۶ مقایسه با روش های پیش بینی عملکرد
۴-۴-۶-۱ مدل RSR
4-4-6-2 مدل QTBM
5- نتیجه گیری
۶- منابع
فهرست شکلها
شکل ۱- عوامل موثر در عملیات حفاری
شکل ۲- نمای از ماشین رودهدر با روش حفاری محوری
شکل ۳- نمای از ماشین رودهدر با روش حفاری متقاطع
شکل ۴- تحلیل استحکام رودهدر در رودهدرهای تاج مخروطی (بالا) و تاج طبلکی(پایین)
شکل ۵- نمای از نیروهای وارد به رودهدر نوع مخروطی
شکل ۶- نمای از فلوچارت برای محاسبه گشتاور
شکل ۷- نحوه برش دستگاه رودهدر
شکل ۸- تاثیر عرض ماشین (e)، عرض چرخ زنجیر (p)، و فاصله بین مرکز ثقل تا انتهای ماشین(a) با توجه
به گشتاور
شکل ۹ – تغییرات گشتاور با توجه به به تغییرات وزن
شکل ۱۰ – تغییرات گشتاور به توجه به تغییرات طول بازوی
شکل ۱۱-انواع مته های مته های برش
شکل ۱۲-نمای از پارامترها فاصله داری ابزار برنده در سرمته مخروطی
شکل ۱۳- نمای از همپوشانی نگهدارنده ابزاز برنده در سرمته نوع سوم
شکل ۱۴ -نمای از محل قرار گیری ابزار برنده در سرمته به صورت دو بعدی
شکل ۱۵- نمای سه بعدی مدل ابزار برنده شماره ۱ و شماره ۴ در سرمته با فاصله داری نابرابر
شکل ۱۶- نمای سه بعدی مدل ابزار برنده شماره ۱ و شماره ۴ در سرمته با فاصله داری برابر
شکل ۱۷- نمای از سرمته با فاصله داری برابر
شکل ۱۸- عوامل زئوتکنیکی مهم در کارآیی رودهدرها
شکل ۱۹- مقطع زمین شناسی تونل
شکل ۲۰- مقاومت فشاری در هر شرایط زمین شناسی– نرخ نفوذ آنی برای هر نوع رودهدر
شکل ۲۱- نمودار نرخ نفوذ آنی با توجه به نسبت P/UCS
شکل ۲۲- نمودار نرخ نفوذ آنی با توجه به نسبت W/UCS
شکل ۲۳- نرخ نفوذ آنی با توجه به نسبت P*W/UCS برای سنگ های رسوبی رودهدرهای متقاطع
شکل ۲۴- نمای از تاثیر مواد چسبنده در سرمته
شکل ۲۵ – تاثیر میزا ن درصد کوارتز معادل در عمر سرمته
شکل ۲۶-مقطع عرضی TBM
شکل ۲۷- صفحه حفار یک ماشین تمام مقطع
شکل ۲۸-ابزار برندة دیسکی و نیروهای مؤثر وارد بر آن
شکل ۲۹- ابزار برندة غلتکی و نیروهای وارد برآن
شکل ۳۰- استفاده از جت آب در ماشین‌های حفار تمام مقطع
شکل ۳۱- منحنی مقاومت فشاری – نرخ نفوذ
شکل ۳۲- رابطه شاخص نرخ حفاری– مقاومت فشاری
شکل ۳۳- شاخص عمر برش دهنده ها در سنگ های مختلف
شکل ۳۴- رابطه m1 با طبقه بندی Q
شکل ۳۵– مقطع زمین شناسی تونلها
شکل ۳۶- طبقه بندی RMR در سه تونل
شکل ۳۷- رابطه بین طبقه بندی Q و RMR در سه تونل
شکل ۳۸- انالیز آماری واریانس به منظور رسیدن به یک مدل رگراسیون معنی دار(داده ها حاصل از تونل
من
شکل ۴۰- رابطه بین نرخ نفوذ و طبقه بندی RMR در تونلهای حفاری شده جدول کوجک در بالا هر نمودار نشانده نتایج الانیز واریانس می باشد
شکل ۴۱- زابطه نرخ نفوذ (چپ)و نرخ نفوذ ویژه(راست) TBM و طبقه بندی RMR
شکل ۴۲ – رابطه میزان بهره دهی و طبقه بندی RMR
شکل ۴۳ – نرخ نفوذ متفاومت در سنگ های مختلف و با RMR یکسان
شکل ۴۴- تغییرات نرخ نفوذ برای سختی موس رابطه بهتری نسبت به مقاومت فشاری تک محوره نشان می دهد ۱۰ داده از پنچ نوع سنگ مختلف از تونل من برای این آنالیز استفاده شده است
شکل ۴۵- پیش بینی عملکرد ماشین تمام مقطع توسط روش RSR (چپ) و QTBM (راست)
شکل ۴۶ – مقایسه داده های ثبت شده نرخ نفوذ برای سه تونل مذکور با توجه به روش QTBM
فهرست جداول :
جدول ۱- مشخصات سرمته و ابزار برنده و فاصله داری طراحی شده
جدول ۲- میزان مصرف برنده ها با توجه به نوع سرمته
جدول ۳ – نتایج حاصل از اندازه گیری برجا برای دو نوع سرمته
جدول ۴-نتایج ازمایش شمیایی در تونل
جدول ۵- پارامترهای ژئوتکنیکی نمونه های سنگی در زون های مختلف
جدول ۶- نتایج عملکرد رودهدر در زون های مختلف
جدول ۷- طبقه بندی اطلاعات حاصل از حفاری در نقاط مختلف جهان توسط مدرسه عالی معدن
جدول ۸- رده بندی سنگ‌ها برای TBM
جدول ۹- جدول مقاومت فشاری – نرخ نفوذ
جدول ۱۰- اطلاعات توصیفی و تجهیزات لازم برای حفاری تونلها
جدول ۱۱- مشخصات ژئوتکنیکی و زمین شناسی تونلها
جدول ۱۲ – پارامتر های لازم برای روش QTBM

6- منابع:

[۱] Thuro K., Plinninger R.J. “Hard rock tunnel boring, cutting, drilling and blasting: rock parameter for excavatability”.Technology roadmap for rock mechanics , South Africa Institute of mining and metallurgy , 2003

[2] A.F.T .E.S.,(2000) , “New Recommendations on Choosing Mechanized

Tunneling Techniques ”,www.usace. army. Mil

[3] Rostami J., Ozdemir L., “Roadheader Performance Optimization

For Mining and Civil Construction”, Earth Mechanics Institute, CSM, Golden, Colorado.

 [۴]-یاوری مهدی، ”جزوة درسی حفر و چاه و تونل“.

 [۵] Eskikaya S. Omur D. Hiedar M. “A new method to assess the machine design parameter on stability of boom tunneling machine”.۲۰th world mining congress 2005 685-561.

 [۶] مدنی، حسن، ”تونلسازی“، جلد اول : طراحی و اجرا، مرکز نشر دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تابستان ۱۳۷۷٫

 [۷] Mustafa E. “Effects of circumferential pick spacing on boom type roadheader cutting head performance”. Tunneling and Underground Space Technology 20 (2005) 418–۴۲۵٫

پایان نامه کارشناسی با موضوع مکانیک شکست

   با فرمت ورد word دانلود نمائید

 مقدمه

یکی از عمده ‌ترین مسائلی که انسان از زمان ساختن ساده‌ترین ابزارها با آن مواجه بوده است پدیده شکست در اجسام می‌باشد و درواقع برای استفاده از مواد به صورت ابزارهای گوناگون باید مقاومت آنها را نیز می‌دانست. بنابراین به جرأت می‌توان گفت که علم مقاومت مصالح عمری برابر عمر تاریخ دارد. البته روند شناخت و برآورد مقاومت اجسام از روشهای تجربی و ابتدایی شروع شده و به روشهای کاملاً علمی قرن حاضر رسیده است.

علم مقاومت مصالح دارای شاخه‌های گوناگونی می باشد که رشد قابل توجهی داشته اند. یکی از شاخه های این علم با کاربرد زیاد و تحلیل علمی نسبتاً مشکل، مکانیک شکست می‌باشد. به توجه به لزوم بکارگیری مواد جدید و گوناگون در گسترة وسیع تکنولوژی معیارهای نوینی در روش های طراحی را الزامی نموده است. در این میان علم مکانیک شکست مورد توجه خاصی قرار گرفته است.

مکانیک شکست به عنوان نظم مهندسی در دهه 1950 و توسط آقای Georg Rirwin در لابراتور تحقیقاتی ناوال (NRL) معرفی شد. درسالهای بعد در دهه 1960 مفاهیم مکانیک شکست طی تحقیقات مختلف در دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی گسترش داده شدند. اصول مکانیک شکست کاربردهای مختلفی در طراحی مهندسی شامل آنالیز شکست سازهای تردد و پیش بینی گسترش ترک خستگی ، دارند. با توجه به اینکه 80 درصد شکست‌های ترد ریشه در گسترش ترک خستگی دارند استفاده از مکانیک شکست می‌تواند بسیارمفید باشد.

در این سیمنار سعی شده است اصول مفاهیم اولیه مکانیک شکست و کاربرد آن در روسازیهای بتنی به اختصار توضیح داده شود.

 تاریخچه‌ای از مکانیک شکست

با پیشرفت تکنولوژی در عصر حاضر، پدیده شکست در اجسام از اهمیت بیشتری نسبت به گذشته برخوردار شد متلاشی شدن بسیاری از هواپیماها و فضاپیماها در طی دهه ای گذشته لزوم درک دقیق تری از مکانیک شکست در اجسام را در علوم جدید ایجاب می کند در واقع گسیختگی ناگهانی بسیاری از تجهیزات در سازه های صنعتی نه تنها عواق جانی ناگواری در پی دارد بلکه ضررهای چشمگیر اقتصادی را نیز مسبب می شود.

در طی سالهای پس از جنگ جهانی دوم پیشرفت های زیادی در مکانیک شکست حاصل شد ولی تا دانسته‌های زیادی همچنان باقی است و زمینه برای تحقیقات بیشتر فراهم می‌باشد.

تحقیقات اخیر نشان داده است که قیمت ضررهای ناشی از شکست ‌های ناگهانی در ایالات متحده آمریکا در سال 1978 بالغ بر 119 میلیارد دلار گردیده که در حدود 4% تولید ناخالص ملی این کشور را تشکیل می‌دهد. این مطالعات پیش بینی نموده است که اگر تکنولوژی پیشرفته زمان حاضر در این صنایع استفاده می شد می توانست حدود 35 میلیارد دلار و در صورت بهره گیری از نتایج و تحقیقات بیشتر در این زمینه، حدود 28 میلیارد دلار دیگر صرفه جویی اقتصادی را در پی داشت.

توجه مکانیک شکست به جلوگیری از شکست ترد می باشد و به عنوان اصطلاح علمی کمتر از 40 سال سابقه دارد هر چند که توجه به شکست ترد جدید نیست. باستانیان به این مساله توجه داشتند و برای جلوگیری از شکست سازه ها را به گونه ای طراحی می کردند که همواره در فشار باشند. بسیاری از سازه های مصریان، رومیان و ایرانیان باستان همچنان پابرجا هستند و از نظر علمی مهندسی جدید تحسین برانگیز می‌باشند. طراحی پل رومیان حالت قوسی داشته و باعث ایجاد تنش های فشاری در سازه‌ می‌شدند. شکل قوسی در اغلب سازه‌های قدیمی ایرانی از قبیل سقف های گندبی نیز فراوان دیده می شود. با توجه به اینکه دانش مکانیک آن زمان محدود بود ساخت بناها با طراحی موفق مستلزم سعی و خطاهای بسیاری بوده است.

انقلاب صنعتی دگرگونی عظیمی در مواد به کار رفته در سازه ها بوجود آورد و آن استفاده از آهن و فولاد بود استفاده از فولاد در سازه های صنعتی این امکان را بوجود آورد که بتوان از قابلیت کششی مواد نیز استفاده کرد. با وجود این تغییر در مصالح گاهی منجر به شکست‌های پیش بینی نشده می‌گردید. یکی از معروف ترین حوادث از نوع فوق گسیختگی مخزنی در کارخانه قند بوستون بود که منجر به هدر رفتن دو میلیون گالن شیره قند، مرگ 12 نفر و مجروح شدن 40 نفر و ضایعات بسیار گردید که علت آن همچنان مبهم مانده است.

تحقیقات اولیه در مکانیک شکست

یکی از اولین تلاشها برای مطالعة مقاومت مصالح به صورت سیستماتیک توسط لئونارد داوینچی اعلام شده و بر روی مقاومت تیرها و سیم ها تحقیق کرد. او متوجه شد که مقاومت سیم ها با طول آنها نسبت عکس دارد.

گالیله در سال 1638 تحقیقاتی در زمینة مقاومت کششی انجام داد که آن را «مقاومت مطلق در برابر شکست» نامید و با انجام آزمایش بر روی مقاومت یک مبله نشان داد که مقاومت میله با سطح مقطع آن متناسب است و مستقل از طول می‌باشد.

تحقیقات اصلی در قرن 19 و با تغییر مصالح از چوب و آجر و سنگ به فولاد انجام شد. نخستین بار تأثیر گسترش ترک و نقش آن در گسیختگی خستگی توسط رانکلین (1843) و در رابطه با شکست محورهای راه آهن بحث شد.

تأثیر ترک در مقاومت شکست در اواخر قرن 19 مورد توجه قرار گرفت ولی طبیعت دقیق تأُثیر آن مشخص نشد. در سال 1913 اینگلیس روش تحلیل تنش در اطراف یک سوراخ بیضی شکل در صفحه ارائه نمود. گریفیث هفت سال بعد (1920) با استفاده از این روش تحلیل برای حل انتشار یک ترک ناپایدار به کار گرفت. وی با استفاده از قانون اول ترمودینامیک توانست تئوری شکست را براساس یک تعادل ساده انرژی پایه گذاری کند.

بر طبق این تئوری، شرط ناپایداری در رشد ترک و شکست در یک جسم آنست که تغییر در انرژی کرنش حاصل از رشد ترک برای غلبه بر انرژی سطحی مواد کافی باشد. برای توضیح بیشتر به فصل بعد مراجعه شود) مدل کریفیث بدرستی رابطه بین مقاومت و ابعاد ترک در شیشه را پیش بینی می‌کرد. تلاش بعدی جهت تعمیم مدل گریفیث برای فلزات تا قبل از 1948 ناموفق بود زیرا این مدل فرض می کند که کار لازم برای شکست منحصراً ناشی از انرژی سطحی مواد است که در واقع این فرض تنها برای موارد کاملاً ترد صادق است.

تجربه کشتی‌های لیبرتی (Liberty)

در روزهای اول جنگ جهانی دوم ایالات متحده آمریکا در چهارچوب قرار دارد لنر لیز مبادرت به ارسال کشتی و هواپیما به بریتانیا نمود. این کشتی‌ها توسط مهندس معروف امریکای هنری کیزر ساخته شد. کشتی‌های لیبرتی برای حمل بار طراحی شده بودند، 441 فوت طول و ظرفیت حمل بار معادل 9000 تن را داشتند. تا قبل از این تاریخ کشتی‌ها با کمک پرچ کردن ساخته می شدند اما بدلیل نیاز شدید زمان جنگ از جوشکاری استفاده شد که آن زمان روش جدیدی محسوب می شد. این عمل باعث کاهش چشمگیری در زمان ساخت کششتی‌ها شد. در طول چهار سال 1940 تا 1944 ، 2708 عدد از این کشتی ها ساخته شد. ولی در سال 1943 هنگامی که یکی از کشتی ها بین سیبری در آلاسکا در حرکت بود به دو نیم تقسیم شد. شکستهای بعدی در بسیاری از بدنه های دیگر کشتی‌ها در فاصله زمانی کوتاهی اتفاق افتاد به طوریکه از 2700 کشتی، 400 کشتی دچار شکست در بدنه شدند. این حوادث به خصوص در دریاهای سرد و خشن اتفاق افتاد. تحقیقات بعدی با توجه به اصول مکانیک شکست نشان داد که علل اساسی شکست ناشی از عوامل زیر بود:

جوشکاری توسط افراد نیمه ماهر انجام شده بود و ترک‌های ریز در قسمتهای جوش شده باقی مانده بود.اکثر شکست‌ها از نواحی اتصالات گوشه‌ای که دارای تمرکز تنش‌ زیادی بودند شروع شده بود.فولاد به کار رفته برای ساخت کشتی‌های لیبرتی از چقرمگی کمی برخوردار بوده است.

چنانچه در ساختن این کشتی ها با حفظ همان نوع فولاد از اتصالات پرچ شده استفاده می‌شد، عملاً امکان گسترش ترک از بین می رفت. اتصالات جوش شده درواقع پیکره واحدی را تشکیل می دهد و ترکی که از ناحیه خاصی شروع می شود و در شرایط احراز بحرانی بدون توقف بسرعت گسترش می یابد. در برخی از کشتی‌ها گسترش ترک باعث دو نیم شدن کشتی در جهت عرضی شد. پس از وقوع حوادث فوق، در کشتی‌های بعدی از قطعات تقویتی استفاده شد که به نواحی دارای تمرکز تنش پرچ می‌شدند و نقش متوقف کننده ترک را ایفا می‌کردند.

تجربه هواپیماهای کمت

این هواپیماها ابتدا در سال 1952 ساخته شدند و اولین هواپیماهای مسافری با دو موتور جت بودند که قادر به پرواز 40.000 فوت بودند. بعد از گذشت یک سال از بهره برداری سه هواپیما دچار حادثه شدند که خسارات جانی و مالی بسیاری به همراه داشتند. پس از بررسی‌های انجام شده بر روی بخش های بدنه یکی از هواپیماها دلیل ایجاد حادثه یک ترک خستگی کوچک که از یک پنجره بیش از حد داغ شده آغاز شده بود، عنوان شد. این ترک کوچک باعث از هم پاشیدن بدنه هواپیما شده بود.

تحقیقات در مکانیک در مکانیک شکست پس ازجنگ دوم جهانی

تجربه کشتی‌های لیبرتی و هواپیماهای کمت باعث شد تا گروهی از محققان در آزمایشگاه تحقیقاتی دریایی در واشنگتن دی – سی امریکا مطالعات جدی را برای بهبود دانش مکانیک شکست در اجسام سازماندهی کنند. سرپرستی این گروه را دکتر ایروین بعهده داشت. پس از مطالعات اولیه اینگلیس و گریفیث، ایروین معتقد بود که ابزار اساسی برای تحلیل شکست در اجسام فراهم شده است. مهمترین نقش ایروین در این رابطه ، تعمیم تئوری گریفیث برای فلزات بود. وی خاطر نشان ساخت که برای رشد ترک، علاوه بر انرژی سطحی بایستی انرژی لازم برای غلبه بر جریان پلاستیک در اطراف ترک نیز فراهم شود. او روان و موت نیز مستقلاً تئوری مشابهی را ارائه نمودند. در سال 1956 ایروین مفهوم نرخ رهایی انرژی  را عنوان نمود که تعمیم تئوری گریفیث بود ولی به صورت کاربردی برای حل مسائل مهندسی استفاده می شد. در این میان نظر ایروین و همکاران توسط وسترکارد در سال 1939 منتشر شده بود که در آن روشی برای تحلیل تنش و تغیر مکان در نوک یک ترک ارائه گردیده بود. ایروین با استفاده از این روش نشان داد که تنش و تغییر شکل درنوک یک ترک را می توان باعامل ثابتی ارتباط داد که رابطة مستقیم با نرخ رهایی انرژی دارد. این عامل بعداً به ضریب شدت تنش شناخته شد. در همین سالها ویلیامز روش دیگری را برای تحلیل تنش و تغییر مکان در نوک ترک ارائه نمود که اساساً با روش ایروین یکسان بود.

پس از جنگ جهانی دوم ، نقطه عطف دستاوردهای تحقیقاتی در زمینه مکانیک شکست حوالی سالهای 1960 می باشد که بنیادهای مکانیک شکست الاستیک خطی بخوبی شناخته شده بود. پس از غالب تحقیقات معطوف به بررسی پلاستیسیتة نوک ترک بود. هنگامی که تغییر شکل پلاستیک قابل توجهی در جسم بوجود آید فرضیات مکانیک شکست الاستیسیتة خطی (LEFM) معتبر نخواهد بود. در فاصله کوتاهی طی سالهای 61-1960، محققان متعددی در صدد ترمیم روشهای تحلیل پلاستیک تنش در اطراف نوک ترک شدند. ایروین با استفاده از LEFM مدل « تصحیح منطقه پلاستیک» را ارائه نمود و داگدیل و باربنلات هر یک مبادرت به توسعة مدل‌های واقعی تری براساس نوار باریکی از ماده تسلیم شده در نوک ترک نمودند. ولز معیار شکست دیگری بر مبنای تغییر مکان در نوک ترک (CTOD) در ماده ای با تغییر شکل پلاستیک زیاد در هنگام شکست را پیشنهاد داد. در سال 1968 رایس با فرض رفتار الاستیک غیرخطی برای ماده ای با تغییر شکل پلاستیک موفق شد مفهوم نرخ رهایی انرژی را برای مواد با رفتار غیرخطی تعمیم دهد. او نشان داد که نرخ رهایی انرژی غیرخطی را می‌توان بر مبنای انتگرال خطی J در یک مسیر اختیاری در اطراف ترک محاسبه نمود در همان سال‌ها هاتچینسن، رایس و رزنگرن موفق شدند انتگرال J را به میدان تنش در نوک ترک برای یک ماده با رفتار غیرخطی ارتباط دهند. تحلیل های فوق خاطر نشان ساخت که J می تواند بعنوان یک عامل شدت تنش غیرخطی و همچنین بعنوان نرخ رهایی انرژی در نظر گرفته شود.

در سال 1976، شیه و هاتچینسن موفق به ارائه چهارچوب تئوریک برای کاربرد مفهوم مکانیک شکست در طراحی شدند که بر مبنای آن رابطه ریاضی بین چقرمگی، تنش و ابعاد ترک بر مبنای J مشخص می‌شد. شیه همچنین با برقراری بین J و تغییر مکان نوک ترک CTOD نشان داد که هر یک از دو مشخصة فوق می تواند معیاری را برای شکست اجسام در نظر گرفته شوند. توسعه مکانیک شکست اجسام در سالهای 1980 به بعد بیشتر متوجه رفتار شکست مدار غیرخطی و وابسته به زمان نظیر ویسکوالاستیک وویسکوپلاستیسیته گردید.

(ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است