جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "آزمون غیرمخرب" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «آزمون غیرمخرب» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
در سال های اخیر، تلاش های قابل توجهی جهت ارزیابی کیفیت قطعات ساخته شده به روش ساخت افزایشی صورت گرفته است و تکنیک های مختلفی به کار گرفته شده است. شناسایی عیوب نقش بسیار مهمی در کنترل محصولات نهایی در صنعت چاپ سه بعدی دارد و یکی از عناصر کلیدی در ارزیابی نهایی تولید محسوب می شود. در این مقاله، دو نمونه مکعبی شکل از جنس پلیمر PLA دارای عیوب مصنوعی یکسان و میزان پرشوندگی بین لایه ای متفاوت، از طریق فرایند لایه نشانی مذاب (FDM) ساخته شد. جهت ارزیابی عیوب در این قطعات، از روش ترموگرافی فعال با تحریک حرارتی استفاده شده است. تحریک حرارتی نمونه ها به صورت پالس حرارتی با دو روش بازتابی و عبوری انجام شد. در ادامه برای اعتبارسنجی از نتایج به دست آمده، نمودار دما- پیکسل و نحوه توزیع دما برای هر نمونه رسم گردید. همچنین برای ایجاد سهولت در شناسایی و بهبود کیفیت تصاویر به دست آمده، اثر فیلتر گوسین بر روی تصاویر حرارتی نیز موردبررسی قرار گرفت. نتایج تجربی به دست آمده، کارایی بازرسی ترموگرافی با تحریک حرارتی، برای تشخیص عیوب در قطعات تولیدی با فرایند لایه نشانی مذاب را نشان می دهد.
کلید واژگان: آزمون غیرمخرب, ترموگرافی فعال, ساخت افزایشی, فرایند FDMIn recent years, considerable efforts have been deducted to evaluate the quality of various products. In this regard, quality control of products fabricated by the additive manufacturing methods has become a new interest. In the 3D printing industry, Defect detection could have a vital role in the final evaluation of products. In this study, artificial defects are located in PLA samples printed with different infills via the Fused Deposition Modeling (FDM) method. In order to detection of the mentioned defects in these parts, the Active IR Thermography was employed. Thermal stimulation was selected as excitation method. Two different excitation formation including transmission and reflection mode are used. In order to validate the results, the temperature-pixel diagram for each sample were illustrated. The effect of Gaussian filter on thermal images was also investigated to facilitate the identification of the obtained images. The experimental results indicated the capability of thermally stimulated thermographic inspection in detection of defects in FDM printed parts.
Keywords: Nondestructive Test, Active Thermography, Additive manufacturing, FDM Process -
تداخل سنجی لیزری برشی یکی از روش های نوین در انجام آزمون های غیرمخرب برای مواد مرکب و پلیمری می باشد. در این روش از طریق اندازه گیری گرادیان های جابجایی بسیار کوچک سطح، عیوب احتمالی مورد بررسی قرار می گیرد. علی رغم مزایای عمده این روش در انجام آزمون های غیرمخرب صنعتی به خصوص برای مواد مرکب و مواد پلیمری، پیاده سازی این روش نیازمند شناسایی پارامترهای موثر و نحوه انتخاب و کنترل آنها به منظور دستیابی به نتایج مطلوب می باشد. از پارامترهای موثر در این روش میتوان به اندازه برش و میزان بارگذاری بر روی نمونه اشاره کرد. در این مقاله، پس از معرفی اصول روش تاثیر پارامترهای مذکور در تشخیص عیوب در مواد پلیمری مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، پس از بررسی عملکرد صحیح چیدمان، نمونه هایی از جنس پلیمر دارای عیوب با اندازه بارهای مختلف تحت آزمون و بررسی قرار میگیرند. با بررسی نتایج حاصله، اندازه بار مناسب برای تشخیص عیوب تعیین شده و سپس با بررسی اثر اندازه برش، مقدار مناسب آن بیان شده است. بررسی ها نشان می دهد که بهترین نتایج زمانی حاصل میگردد که اندازه برش در محدوده اندازه عیب صفحه ای باشد.کلید واژگان: تداخل سنجی لیزری, آزمون غیرمخرب, مواد پلیمری, عیوب صفحه ای, سیستم تحریک گرماییLaser interferometry is one of the novel methods for performing nondestructive testing for composites and polymer materials. In this method, probable defects are investigated by measuring the very small surface displacement gradients. One of the major advantages of this method is the examination of a wide range of body surfaces simultaneously. Despite the major advantages of this method in performing non-destructive industrial tests, especially for composites and polymer materials, the implementation of this method requires identifying effective parameters and how to select and control them in order to achieve optimal results. Among the effective parameters in this method, the shear amount and loading value can be mentioned. In this paper, after introducing the principles of laser interferometry, the quantitative effect of these parameters on the detection of plate defects in polymer materials has been investigated. For this purpose, after examining the proper operation of the shearography system, samples of polymer with different size of plate defects are tested. By discussing the results, the appropriate load value and proper shear amount for determining the defects would be investigated. Investigations show that the best results are obtained when the shear amont is within the range of the defect size of the plate.Keywords: Laser interferometry, Nondestructive Tests, Polymers, Plate Defects, Thermal Excitation System
-
روش تداخل سنجی برشی لیزری یا برش نگاری، یکی از روش های نوین آزمون های غیرمخرب است که بر پایه ی تداخل امواج تک رنگ بازتاب شده از سطح نمونه می باشد. این روش، با اندازه گیری مستقیم گرادیان جابه جایی خارج از صفحه، قادر است با دقت و سرعت بالایی تمام سطح نمونه را به طور یکجا مورد ارزیابی قراردهد. در این مقاله امکان تشخیص ترک های زیرسطحی با طول و زاویه های مختلف در نمونه های کامپوزیتی به کمک روش برش نگاری و سیستم تحریک حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، در نمونه های ساخته شده، ترک های مصنوعی و کنترل شده با طول و زاویه های مختلف ایجاد شد. پس از صحت سنجی عملکرد چیدمان برش نگاری، از دو منبع حرارتی تشعشعی برای اعمال بار روی نمونه ها استفاده شد. تاثیر متغیرهای اندازه بارگذاری، اندازه و جهت برش، طول ترک و زاویه ی آن ها بر روی کیفیت نتایج، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان می دهد که تغییر در اندازه ی بارگذاری، نقش مهم تری را نسبت به تغییر در اندازه ی برش در تشخیص صحیح ترک دارد. برای دست یابی به بهترین نتایج در تشخیص ترک بر روی نمونه های انتخاب شده، بارگذاری بهینه در حالت حرارتی برابر 12 و 15 ثانیه از جلوی نمونه بدست آمد. همچنین اندازه بهینه ی برش در نمونه های کامپوزیتی مورد بررسی، حدود ده درصد عرض تصویر ثبت شده توسط دوربین تخمین زده شد. به کمک این مقادیر بهینه شده، تمامی ترک های زیرسطحی شناسایی شدند.
کلید واژگان: تداخل سنجی برشی, آزمون غیرمخرب, مواد مرکب, تشخیص ترکShearography is one of the advanced methods of non-destructive techniques based on the interference of laser beams that have been reflected from the surface of the specimen. This method, which has high speed and accuracy, can evaluate the displacement derivative on the sample surface at once. In this paper, the possibility of sub-surface cracks detection with different lengths and angles in composite samples was investigated by shearography method and thermal stimulation system. For this purpose, in composite samples, controlled cracks were created with different lengths and angles. After calibration of the performance of the shearography setup, two heat sources of radiation were used to load samples. Loading quantity, the amount and direction of the shear, the cracks length, and their angles were chosen as the studied parameters. The results of this paper showed that the optimum loading amount plays a more critical role in the quality of the results than shear amount, and this value is related to the materials of the samples. To achieve the best results in crack detection on the selected specimens, optimum thermal loading was obtained between 12 and 15 seconds from in front of the specimen. Also, the optimum shear amount in the composite specimens was estimated at about 0.1 image width recorded by the camera. With the optimized values, all sub-surface cracks were identified.
Keywords: Laser Shearing Interferometry, Shearography, Non-Destructive Test, Composite, Crack Detection -
یکی از مهمترین مشکلات فرآیند سنگ زنی در شرایط عدم کنترل صحیح پارامترهای آن، وقوع سوختگی سنگ زنی می باشد که منجر به افت خواص مکانیکی و کارایی قطعه می شود. پژوهش حاضر با هدف شناسایی غیرمخرب پدیده سوختگی سنگ زنی در قطعات فولادی انجام شده است. برای این منظور، با تغییر پارامترهای سنگ زنی، میزان متفاوتی از سوختگی در سطح قطعات فولاد ساده کربنی ایجاد شده است. نتایج حاصل از مشاهدات میکروسکوپی و آزمون ریزسختی سنجی، وقوع دو نوع سوختگی نرم شدگی حرارتی (بازپخت سطحی) و سخت شدگی مجدد (تشکیل لایه سفید سخت در سطح) را نشان می دهد. در بیشترین شدت میزان سوختگی، سختی در سطح از 600 ویکرز به بیش از 900 ویکرز افزایش و در لایه های زیرین نیز در اثر وقوع سوختگی نرم شدگی حرارتی تا حدود 450 ویکرز کاهش یافته است. در این پژوهش، به بررسی قابلیت دو نوع پروب اندازه گیری نفوذپذیری مغناطیسی و نشت شار مغناطیسی در تشخیص سوختگی سنگ زنی پرداخته شده است. نتایج نشان می دهند که خروجی های هر دو پروب متاثر از تغییرات ریزساختاری ناشی از سنگ زنی می باشند. در اثر وقوع سوختگی نرم شدگی حرارتی، افزایش در نفوذ پذیری و کاهش در میزان شار نشتی متناسب با ضخامت لایه نرم شده رخ می دهد. همچنین، برای نمونه های دارای سوختگی سخت شدگی مجدد، اثرات غیرهمسوی ناشی از سخت شدن در سطح و نرم شدن در لایه های زیرین، بر هر دو پارامتر مغناطیسی مشاهده و تحلیل شده است. این پژوهش نشان می دهد که با استفاده از پروب های غیرمخرب طراحی شده امکان شناسایی سوختگی ناشی از سنگ زنی، به ویژه تشخیص نرم شدگی حرارتی که در صنعت بیشتر رخ می دهد، فراهم می باشد.کلید واژگان: سوختگی سنگ زنی, آزمون غیرمخرب, روش نشت شار مغناطیسی, نفوذ پذیری مغناطیسیGrinding burn is one of the most significant problems in grinding process with uncontrolled conditions and degrades the mechanical properties and performance of the part. The aim of the present study is to non-destructively evaluate the grinding burn phenomenon in steel parts. The parameters of the grinding process were changed to produce microstructural changes with different burn grades on the surface of steel parts. The results obtained from microscopic observations and micro-hardness tests revealed the occurrence of two types of burns including thermal softening (surface tempering) and re-hardening (formation of a hard white layer on the surface) burns. In the maximum burn grade, hardness of the surface increased from 600 HV to more than 900 HV, while hardness of 450 HV was obtained in the deeper layers due to thermal softening burn. In this study, the capability of two types of electromagnetic probes, measuring magnetic permeability and magnetic flux leakage, has been studied for detecting the grinding burn. The results show that the outputs of both probes were affected by the microstructural changes. Increase in tempered layer (due to thermal softening burn) enhances the magnetic permeability and reduces the flux leakage sensed by the probes. For the samples with re-hardening burn, effects of two opposing mechanisms (the surface hardening and softening) on the magnetic parameters have been assessed in the deeper layers. The present study indicates that utilizing the designed non-destructive probes, it is possible to detect the grinding burn, especially the thermal softening one, which happens more.Keywords: Grinding burn, Non-destructive test, Magnetic flux leakage method, Magnetic permeability
-
از تجزیه و تحلیل تصاویر حرارتی می توان جهت شناسایی و تشخیص عیوب جدایش در فصل مشترک ورق های چندلایه استفاده نمود. نمونه های ساخته شده برای انجام آزمایش، ورق های دوجنسی آلومینیوم- کامپوزیت تقویت شده با الیاف کربنی و آلومینیوم- کامپوزیت تقویت شده با الیاف شیشه بودند که در فصل مشترک فلز- کامپوزیتی، جهت ایجاد جدایش بین لایه ای، صفحاتی از جنس کپتون با ابعاد مختلف، جاسازی شدند. الگوی جای گیری عیوب طوری طراحی شد که عیوب در لبه و مرکز ورق به طور همزمان مورد آزمایش قرار گیرند. در این پژوهش اثرات موقعیت و ابعاد عیب جدایش به روش دمانگاری پالسی شناسایی و بررسی شد. در ادامه عوامل تاثیرگذار بر دقت اندازه گیری ابعاد عیوب مورد بررسی قرار گرفتند. در تصاویر حرارتی به دست آمده تقریبا تمامی عیوب به روش دمانگاری پالسی قابل شناسایی بودند و با افزایش اندازه عیب، اختلاف حرارتی عیب با مناطق سالم افزایش پیدا کرد. مشخص شد که عیوب در زمینه فیبرکربنی، تا میانگین یک درجه سانتی گراد اختلاف حرارتی بیشتری نسبت به زمینه فیبر شیشه پیدا می کردند. با این وجود، نتایج به دست آمده نشان دادند که دقت اندازه گیری ابعاد عیوب در زمینه الیاف شیشه ای تا 2 برابر نسبت به زمینه الیاف کربنی بالاتر است.
کلید واژگان: آزمون غیرمخرب, دمانگاری فعال, ورق دوجنسی فلز- کامپوزیت, دمانگاری پالسیThermal image analysis can be used to identify and detect patch defects in the interface between multilayer sheets. Specimens made for testing were carbon fiber and glass fiber patches on aluminum sheets that were embedded in composite patch layers, for interlayer separation, in different metal-patch joints. The defect pattern was designed so that the bugs at the edge and center of the patch were tested simultaneously. In this study, the effects of depth and dimension of separation faults with pulsed heat treatment were identified and investigated. Then, the factors affecting the accuracy of the identified defect size were investigated. In the thermal images obtained, almost all the defects can be identified by pulsed thermography and with increasing the size of the defect the thermal difference with the sound areas increases. It was found that the defects in the carbon fiber field were up to an average of 1°C, there was a greater thermal difference than that of glass fiber field. However, the results showed that the accuracy of the measurement of defects in glass fiber was 2 times higher than that of carbon fiber.
Keywords: Nondestructive Test, Active Thermography, Metal-Composite Shells, Pulse Thermography -
امروزه استفاده از سیستم غیرتماسی برهم نگاری تصاویر دیجیتال برای عیب یابی کامپوزیت ها به دلیل مزایای آن مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش با استفاده از روش برهم نگاری تصاویر دیجیتال شکل، موقعیت و مساحت ناحیه خرابی در نمونه های شیشه/اپوکسی دارای سوراخ کور با عمق های متفاوت تحت بارگذاری کششی بررسی شده است. نمونه های دارای سوراخ کور با قطر 10میلی متر به عمق های 0.5، 1 و 1.5میلی متر و ضخامت میانگین 4میلی متر تحت بارگذاری کششی قرار گرفته است. کانتورهای کرنش جانبی برای هر سه نمونه در بارگذاری های مختلف به دست آورده شده است. با افزایش بارگذاری کرنش جانبی در ناحیه ای در سطح هر نمونه متمرکز شده است که با موقعیت سوراخ کور مطابقت دارد. سپس کرنش جانبی در راستای طول و عرض برای هر نمونه به طور جداگانه اندازه گیری شده است. افزیش مقدار بارگذاری و عمق خرابی موجب تمرکز کرنش بیشتر در ناحیه خرابی و همچنین افزایش دقت سیستم برهم نگاری تصاویر دیجیتالی شده است. موقعیت، شکل، مساحت و قطر سوراخ کور اندازه گیری شده توسط روش برهم نگاری تصاویر دیجیتالی با مقادیر واقعی مقایسه شده است که با توجه به تطابق قابل قبول نتایج حاصل از روش برهم نگاری تصاویر دیجیتال با ویژگی های مربوط به هر نمونه می توان این روش را به عنوان یک روش کارآمد در تشخیص و ارزیابی خرابی ها در سازه های کامپوزیتی استفاده نمود.
کلید واژگان: آزمون غیرمخرب, برهم نگاری تصاویر دیجیتال, ورق کامپوزیتی, سوراخ کورNowadays, the use of a non-contact digital imaging system for non-destructive testing on composite materials has received much attention because of its advantages. In this research, the shape, position and area of the breakdown region in glass/epoxy samples with blind holes and different depths under tensile loading have been investigated using a non-contact digital imaging system. Specimens with a 10 mm diameter blind, depths of 0.5, 1 and 1.5 mm, and an average thickness of 4 mm have been subjected to the tensile loading. Lateral strain contours for all three samples have been obtained at different loads. By increasing the lateral strain loading, it focuses on an area on the surface of each specimen that corresponds to the position of the blind hole. Then the lateral strain is measured separately in length and width for each specimen. Increasing the amount of loading and the depth of the breakdown have resulted in greater strain concentration in the breakdown area as well as increasing the accuracy of the digital images correlation system. The position, shape, area, and diameter of the blind hole measured by digital image correlation method have been compared with real values, which considering the acceptable consistency of the results of the digital image correlation method with the features of each sample, It can be used as an efficient method for detecting and evaluating failures in composite structures.
Keywords: Nondestructive Test, Digital Image Correlation, Composite Laminate, Blind Hole -
در این مقاله به ارزیابی حرارت نگاری مادون قرمز در شناسایی عیوب زیرسطحی لوله های مواد مرکب زمینه پلیمری ساخته شده به روش رشته پیچی، پرداخته شد. در این روش به منظور تحریک نمونه، شار گرمایی به سطح قطعه، اعمال شده و با پردازش پاسخ حرارتی عیوب شناسایی شدند. بررسی تجربی به وسیله تحریک هوای گرم و تحریک نوری پالس و مدوله شده بر روی نمونه های ساخته شده با نقص های کنترل شده رایج در مواد مرکب صورت گرفت. از تحلیل نتایج برای تعیین دقیق موقعیت و ابعاد عیوب استفاده و مشاهده شد که در نمونه های با ضخامت 4 میلی متر نقص الیاف خشک با حداقل اندازه 30×40 میلی متر و نقص های جدایش بین لایه ای و نفوذ مواد ناخواسته با حداقل اندازه 25×25 میلی متر به وضوح قابل شناسایی و اندازه گیری بودند. ارزیابی الگوی تحریک نشان داد که در نمونه های مورد بررسی با توجه به نوع ساختار استوانه ای و امکان اعمال سیال حرارتی به درون آن، روش تحریک هوای گرم به وسیله دمنده روشی قابل اعتماد بود و نتایج مطمئنی را ارائه داد.
کلید واژگان: آزمون غیرمخرب, حرارت نگاری مادون قرمز, لوله های کامپوزیتیIn this paper, the evaluation of infrared thermography has been done to detect subsurface defects of polymer composite pipes made by filament winding method. In this method, in order to stimulate the test specimen, the heat flux is applied over the surface of the specimen and the thermal response is processed to detect defects. Experimental investigation was applied by hot air, optical pulse, and modulated stimulation on specimens were made with common controlled defects in composite materials. Interpretation of the results were utilized in the calculation of defects’ size and location, it was observed that in specimen with 4 mm thickness dry fiber defect with a minimum size of 3040 mm, delamination and inclusion defects with a minimum size of 25*25 mm clearly is detected and is measured. The evaluation of thermal stimulation techniques shows in the examined samples, according to the type of cylindrical structure and ability of applying thermal fluid to its internal side, the method of hot air stimulation by the blower is a reliable method and provides trusted results.
Keywords: Non-destructive test, Infrared thermography, Composites pipes -
تراگذار فراصوتی به دلیل نقش بسیار مهمی که در کیفیت، دقت و قابلیت اطمینان نتایج به دست آمده از آزمون غیرمخرب فراصوتی ایفا می کند از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. تراگذار فراصوتی از سه جزء اصلی بلوره پیزوالکتریک، ماده پشتی و لایه تطابق امپدانس تشکیل شده است که چگونگی انتخاب و طراحی هر یک از این اجزاء، تاثیر به سزایی در عملکرد تراگذار دارد. ماده پشتی دارای خاصیت مستهلک کنندگی امواج فراصوتی بوده و وظیفه کاهش زمان لرزش بلوره پیزوالکتریک را برعهده دارد. در این مقاله، از ترکیب ذرات فلزی (تنگستن) و رزین اپوکسی به دلیل داشتن دو ویژگی مستهلک کنندگی امواج فراصوتی و چسبندگی مناسب به عنوان ماده پشتی تراگذار استفاده شده و تاثیر اجزای داخلی ماده پشتی بر عملکرد تراگذار به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که می توان با درنظرگرفتن اجزای مناسب برای ماده پشتی، عملکرد تراگذار را کاملا تغییر داده و آن را برای پیداکردن عیوب نزدیک به یک دیگر که نیاز به قدرت تفکیک بالا دارند و یا برای عیب یابی در قطعات با استهلاک صوتی بالا که نیاز به انرژی زیادی در تراگذار است بهینه کرد.کلید واژگان: آزمون غیرمخرب, آزمون فراصوتی, تراگذار فراصوتی, ماده پشتیAn ultrasonic transducer (probe) is an important part of an ultrasonic testing system. It comprises of a piezoelectric disk, backing material and matching layer. The process of selection and design of these components for any specific ultrasonic transducer is a challenging task. The backing material should be able to attenuate the ultrasonic waves and to reduce the ringing time of the piezoelectric disk. In this paper, a combination of metal particle (tungsten) and epoxy resin is used as backing material in fabricating transducers. The results show that the performance of the ultrasonic transducer is highly dependent on the characteristics of the backing material constituents. A high resolution or a high energy transducer can be produced just by changing the backing material.Keywords: Nondestructive Testing (NDT), Ultrasonic Testing, Ultrasonic Probe, Backing Material
-
روش های نوین آزمون غیرمخرب، مبتنی بر تصویربرداری فراصوتی با استفاده از آرایه های فازی می باشند. با توجه به تنوع روش های تصویربرداری، بررسی و مقایسه آنها تاکنون کم تر مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله ضمن معرفی انواع روش های تصویربرداری فراصوتی، شبیه ساز آزمون غیرمخرب معرفی می شود. این شبیه ساز علاوه بر پیاده سازی روش های تصویربرداری فراصوتی، به یک سخت افزار تصویربرداری فراصوتی ساخته شده در آزمایشگاه مرتبط می شود و امکان مقایسه روش های مختلف را از منظر کیفیت تصویر، میزان نویز زمینه، دقت تشخیص عیوب، سرعت اجرا و میزان پیچیدگی محاسباتی فراهم می آورد. قابلیت تنظیم کلیه پارامترهای مرتبط با تصویربرداری فراصوتی، امکان شکل دهی پرتو و آستانه گذاری، و همچنین سهولت استفاده از آن، از جمله ویژگی های مهم این شبیه ساز است. نتایج استخراج شده از این شبیه ساز در یک مطالعه موردی نشان می دهند میزان نویز زمینه تصویر در روش تمرکز کامل مبتنی بر شکل دهی پرتو برابر با dB 3/19- است که نسبت به روش متعارف تمرکز کامل به میزان dB14 بهبود یافته است. همچنین تابع شدت روشنایی حفره در روش تمرکز کامل [i] (TFM) متعارف به میزان dB 2/2 بهتر از روش مبتنی بر شکل دهی پرتو است که به معنای حساسیت بیشتر در تشخیص حفره ها و عیوب می باشد.کلید واژگان: آرایه فازی فراصوتی, شبیه ساز تصویربرداری فراصوتی, آزمون غیرمخرب, شکل دهی پرتو, روبش
-
امروزه استفاده از مواد کامپوزیتی پایه پلیمری در صنایع مختلف به دلیل خواص مکانیکی خوب، سبکی و عایق بودن نسبت به حرارت و صوت و مقاومت به خوردگی با استقبال روزافزونی مواجه شده است. طی دو دهه اخیر، کامپوزیت های پایه پلیمری تقویت شده با الیاف کربن دارای ساختار لایه ای کاربرد فراوانی در صنایع هوافضا و اتومبیل یافته اند. این مواد ممکن است در زمان تولید یا سرویس، تحت ضربه قرار گرفته و ناحیه عیب کوچکی در آن ها به وجود آید. این عیب کوچک می تواند باعث کاهش خواص مکانیکی سازه شده و منجر به شکست آن گردد. از این رو لزوم بهره گیری از روشی جهت تشخیص عیوب در این مواد احساس می شود. در این مقاله، نمونه کامپوزیتی پایه پلیمری از الیاف کربن در رزین پلی استر ساخته شد و تحت آزمون ضربه قرار گرفت. به منظور در نظر گرفتن تکرارپذیری در فرایند عیب یابی، نمونه تحت 4 آزمون متفاوت ضربه قرار گرفت و نواحی عیب با استفاده از روش های آزمون رادیوگرافی با مایع نافذ و آزمون فراصوتی بازتابی به روش غوطه وری روبش C، مورد ارزیابی قرار گرفت. تصویر حاصل از روش رادیوگرافی با استفاده از دستگاه اسکنر دیجیتال، اسکن شد و همچنین تصویر حاصل از آزمون فراصوتی روبش C، با در نظر گرفتن مقدار رزولوشن در آزمون، کالیبره گردید. مساحت نواحی عیب با استفاده از نرم افزار ایمیج جی بدست آمد. بررسی نتایج حاصل حاکی از توانایی دو روش مذکور در تشخیص و اندازه گیری نواحی عیب در نمونه کامپوزیتی می باشد و روش روبش C ناحیه عیب را با دقت بیش تری می یابد.کلید واژگان: کامپوریت تقویت شده با الیاف کربن, آزمون غیرمخرب, رادیوگرافی, آزمون فراصوتی روبش CNowadays, the use of polymer composite materials in various industries has been increased due to their good mechanical properties, lightness, sound and thermal insulation and corrosion resistance. Over the past two decades, carbon fiber reinforced polymer (CFRP) materials have been widely used in aerospace and automotive industries. These materials may be subjected to impact during manufacturing or service period and a lsmal impact region may be produced in them. This small defect can reduce the mechanical properties of the structure and lead to its failure. Therefore, it is necessary to use a method for defect detection in these materials. In this study, a polymer composite sample made of carbon fiber in polyester resin was made and subjected to impact test. To consider the repeatability of the defect detection process, the sample was subjected to four various impact tests and the defect areas were evaluated using penetrant-enhanced X-ray radiography and ultrasound immersion pulse-echo C-scan. The image obtained from the penetrant-enhanced X-ray method was scanned using a digital scanner, and the image of the ultrasound C-scan test was calibrated, taking into account the step of scanning.The areas of the defect region were obtained using Imagej software. The results show that these methods are able to detect and measure the impact area in the composite sample and Ultrasonic C-scan method detect impact area more accurately.
-
ابداع روش های نوین و کارآمد برای تشخیص صحیح و بهنگام خرابی در ورق های چندلایه کامپوزیتی ناشی از عواملی مانند ضربه یا برخورد اشیاء که منجر به ایجاد عیوبی نظیر شکاف، سوراخ یا جدایش بین لایه ای می گردد، همراه با افزایش استفاده از مواد مذکور به علت مزایای زیاد، از جمله استحکام ویژه بالا، مقاومت در برابر خستگی و خوردگی و همچنین سبکی، در محافل علمی و صنعتی بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
در پژوهش حاضر، با بهره گیری از امواج فراصوت هدایت شده (امواج لمب) با حساسیت مناسب به خرابی هایی با اندازه و شدت کم، نسبت به ایجاد یک سامانه شناسایی خرابی در ورق کامپوزیتی از جنس پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه اقدام گردیده و تاثیر ابعاد خرابی بر مشخصات موج منتشر در سازه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد، با ایجاد ارتباط میان تغییرات دامنه امواج منتشره در سازه (کاهش 15 تا 37 درصدی) به علت افزایش ابعاد خرابی (بزرگتر شدن تدریجی قطر سوراخ تا چهار برابر و در سه مرحله)، علاوه بر امکان شناسایی و تشخیص خرابی می توان به تخمین شدت آن با دقت مناسب مبادرت نمود.کلید واژگان: آزمون غیرمخرب, پایش سلامت سازه ای, امواج فراصوت هدایت شده, ورق کامپوزیتی, تبدیل موجک -
آزمایش های غیرمخرب قادر به شناسایی عیوب و بررسی خواص قطعه مورد آزمایش بدون ایجاد تغییر در قطعه، می باشند. در پژوهش حاضر از روش بازرسی غیرمخرب امواج فراصوتی برای بررسی فرمول بندی لاستیک استفاده گردید. در این روش زمان بین ارسال و بازتاب امواج صوتی با بسامد بالا اندازه گیری و با کمک آن سرعت انتشار امواج محاسبه می شود. با تغییر درصد عناصر تشکیل دهنده لاستیک خواص فیزیکی و مکانیکی آن تغییر نموده و در نتیجه آن سرعت انتشار امواج صوتی در لاستیک تغییر خواهد نمود. به منظور بررسی فرمول بندی لاستیک ابتدا 12 نمونه با فرمول بندی های متفاوت تهیه گردید و برای هرکدام از نمونه ها سرعت انتشار امواج صوتی طولی اندازه گیری گردید. از رگرسیون چندگانه خطی برای ایجاد مدل ریاضی بین درصد عناصر بکار رفته در فرمول بندی لاستیک و سرعت انتشار امواج طولی استفاده گردید. به منظور صحت سنجی نمونه دیگری با فرمول بندی جدید ساخته شد و سرعت انتشار امواج صوتی طولی در آن اندازه گیری گردید. بررسی نتایج حاصل از آزمایش و نتایج بدست آمده از مدل رگرسیون نشان از خطای کم در پیش بینی نتایج توسط مدل پیشنهادی داشت لذا از امواج فراصوتی به منظور بررسی فرمول بندی لاستیک می توان استفاده نمود و خطوط تولید لاستیک می توانند از این آزمون غیر مخرب به شکل برخط، برای کنترل کیفیت لاستیک استفاده نمایند.کلید واژگان: آزمون غیرمخرب, امواج فراصوتی, فرمول بندی لاستیک, مدل رگرسیونNon-destructive tests can identify and investigate the defects and properties of the test piece without changing the physical and mechanical properties of the sample. In this study, the non-destructive inspection method of ultrasonic waves was used to investigate the rubber formulation. In this method, the time between the transmission and the reflection of ultrasonic waves is measured and using this time propagation velocity is calculated. As components percent of the rubber are changed the physical and mechanical properties of rubber are altered and as a result, the velocity of ultrasonic propagation is changed. To investigate the rubber formulation at first 12 samples with different formulations were prepared and for each of the samples the propagation velocity of the longitudinal sound waves was measured. In order to establish the mathematical model between used elements percent in the rubber formulation and longitudinal wave velocity the multiple linear regression was used. To evaluate the accuracy another sample with a new formulation was developed and longitudinal wave velocity was measured. The comparison between the results of the test and those of the regression model showed a low error in the predicted result by the proposed model; therefor, the ultrasonic waves can be used to investigate the rubber formulation and the rubber production lines can use this non-destructive test to control tire quality online.Keywords: Non, destructive Test, Ultrasonic, Rubber Formulation, Regression Model
-
در این مقاله آزمون غیرمخرب نشت یابی به اختصار معرفی شده است. این آزمون برای تشخیص خروج مایعات و یا گازها از اجزای تحت فشار استفاده می شود. آزمون های نشتی جهت اطمینان از سلامت قطعات الکترونیکی مهروموم ، شیرآلات فشاربالا، دستگاه های لوله کشی و جوش های بدون نشتی استفاده می شوند. سازوکارهای نشت یابی و روش های آن، که تاکنون مورد بررسی پژوهشگران و متخصصان بوده، بسیار متنوع اند و با توجه به نوع نشتی و سامانه هایی که نشتی در آن امکان بروز دارد، به چند دسته مختلف تقسیم می شوند. از مزایای نشت یابی می توان به شناسایی عیوب بسیار ریز و شناسایی و تخمین دقیق نرخ نشتی و از جمله معایب آن می توان به زمان بر بودن این آزمون و اینکه این آزمون تنها جهت شناسایی عیوبی که به دو طرف ضخامت قطعه راه دارند، اشاره کرد. در این مقاله، به برخی از روش های آزمون نشت یابی از جمله روش اکوستیک، آزمون حباب (جوشش)، آزمون غوطه وری، روش فشاری - اختلافی، نشت یابی چشمی و نشت یابی هیدرواستاتیک اشاره شده است.کلید واژگان: نشت یابی, آزمون غیرمخرب, فشار, خلا
-
وجود تنش های پسماند در جسم گاهی باعث کاهش مقاومت جسم می شود. از همین رو تشخیص و برآورد این تنش ها در صنعت از اهمیت بسیاری برخوردار است. برای این منظور می توان از امواج فراصوت در آزمایش های غیرمخرب استفاده کرد. در روش استفاده از امواج فراصوت که مبتنی بر خواص آکوستوالاستیک مواد است، تغییرات سرعت انتشار امواج کشسان فراصوت هنگام عبور از میدان تنش های پسماند، بررسی می شوند. در این تحقیق، معادلات حرکت ذره در یک محیط کشسان سه بعدی نامحدود که تحت تنش قرار دارد، بررسی می شوند. سه مولفه ی خطی شده ی معادلات حرکت، مسئله ی کلی مقادیر ویژه را تشکیل می دهند. این مقادیر ویژه، سرعت امواج قابل انتشار در اجسام تحت تنش را تشکیل می دهند. با استفاده از معادلات به دست آمده، تغییرات سرعت برحسب تنش و کرنش یک بعدی در آلومینیوم، و همچنین تاثیر زاویه ی تابش موج بر سرعت انتشار آن در آلومینیوم و فولاد نشان داده شده است.
کلید واژگان: آزمون غیرمخرب, امواج فراصوت, تنش پسماند, آکوستوالاستیسیتهIn certain cases, the presence of residual stress reduces the strength of parts, hence, its detection and estimation is of great importance. Ultrasonic waves have the potential to be employed in nondestructive tests to do this task. The analysis is based on the acoustoelasticity properties of the material that studies changes in wave velocity when passing through a stressed medium. To derive the equations of motion for a particle in a stressed elastic solid, it is supposed that the displacement vector consists of two parts: a static part, which may be developed by a residual or applied stress field, and a dynamic part, which is produced due to wave propagation and is considered a small amplitude harmonic motion. The finite displacement theory is employed to derive the general form of the non linear equations of motion in three dimensions for an incident wave at various angles, which are made linear by the Taylor expansion method. Various components of the wave velocity are computed from linear equations as an eigenvalue problem. Relative velocity changes versus one dimensional stress and strain in an aluminum block, and the effect of wave incidence angle on the propagation velocity are established and plotted. It is shown that the speed of wave in a stressed elastic solid depends not only on the material properties of the solid, but, also, on the wave incidence angle and the propagation and particle displacement direction relative to the stress direction. From the presented diagrams, it is revealed that if the direction of incidence and propagation of the wave coincides with the direction of normal stress, then, the velocity of the longitudinal mode will decrease in tension and increase in compression. On the other hand, the velocity of shear wave will increase in tension and decrease in compression. These conclusions agree with the results in other references. Comparing the slope of relative velocity diagrams in a stressed body, we conclude that the velocity of longitudinal waves that are incident along the normal stress component, is greater than other wave modes, although the magnitude of this change is very small for either modes; say, about 0.6 percent for longitudinal waves at 70 MPa tension in aluminum. Therefore, precise measurement of the flight time of the wave is necessary.
Keywords: residual stress, ultrasonic wave, non destructive test, acoustoelasticity -
سرعت پیشروی مناسب ماشین ها، برای عملیات برداشت وابسته به مقدار تراکم محصول در جلوی آنهاست. یکی از روش های تخمین سرعت پیشروی مناسب برای ماشین های برداشت، اندازه گیری تراکم محصول با استفاده از روش های غیر مخرب است. به طور کلی، می توان از امواج فراصوتی برای تعیین تراکم و تخمین سرعت پیشروی مناسب ماشین برای عملیات برداشت استفاده کرد. برای منظور، در این پژوهش ابتدا یک سیستم غیرمخرب فراصوتی براساس سیستم ارزیابی عبوری طراحی و ساخته شد. این سیستم قادر است یک پالس الکتریکی تولید و آنرا به امواج فراصوت تبدیل کند. امواج فراصوت از یک طرف به درون محصول فرستاده می شوند و انرژی منتقل شده به طرف دیگر محصول، توسط مبدل گیرنده دریافت و توسط کامپیوتر تجزیه و تحلیل می گردد. سیستم با پردازش سیگنال های ارسالی و دریافتی به صورت نیمه خودکار، شاخص های فراصوتی مانند سرعت عبور امواج، ضریب تضعیف، جذر میانگین مربع[i] و طیف بسامدی سیگنال را تعیین می کند. به منظور بررسی درستی کار سیستم ساخته شده در تعیین تراکم، آزمایش هایی با تراکم های مختلف روی محصول جو در آزمایشگاه انجام شد. شاخص های فراصوتی مطابق با تراکم محصول تحلیل شدند و یک تحلیل رگرسیون برای ارتباط تغییر شاخص های فراصوتی با تراکم محصول انجام شد. سپس با استفاده از تبدیل فوریه سریع3طیف بسامدی سیگنال دریافتی بررسی گردید. نتایج نشان داد که سیستم توانایی خوبی برای اندازه گیری شاخص های فراصوتی محصول جو دارد و بهترین شاخص فراصوتی ای که با تراکم محصول در ارتباط است بیشینه دامنه ولتاژ امواج دریافتی است. بر این اساس برنامه ای برای میکروکنترلر موجود در سیستم جمع آوری داده نوشته شد. سیگنال های دریافتی، مطابق با این برنامه پردازش و سرعت متناسب با تراکم محصول برای ماشین برداشت تخمین زده شد و بر روی یک صفحه نمایش نمایان گردید. بررسی طیف بسامدی سیگنال دریافتی نشان داد که با افزایش تراکم محصول قدرت هارمونیک های طیف بسامدی سیگنال دریافتی کاهش می یابد.
کلید واژگان: آزمون غیرمخرب, شاخص های فراصوتی, امواج فراصوت, تراکم -
در این مقاله از روش کلاس بندی درخت مدلی لجستیک برای تشخیص هوشمند عیوب چرخ دنده های مارپیچی توسط سیگنالهای آکوستیک امیشن استفاده شده است. به این منظور تحلیل سیگنالهای آکوستیک امیشن ناشی از عیوب چرخ دنده با استفاده از تبدیل بسته ویولت انجام شده است تا بدین طریق ویژگی های متمایز کننده ای در محدوده های فرکانسی مختلف سیگنال به منظور شناسایی آسیب های وارده یافته شود. ویژگی های بسیاری در هر یک از زیرباندهای سیگنال تجزیه شده محاسبه و به کمک الگوریتم های ارزیابی ویژگی، از میان انبوهی از ویژگی ها، مناسبترین شان که دقت تشخیص بالاتر را فراهم آورده اند، تعیین شده اند. در طبقه بندی این سیگنالها از درخت مدلی لجستیک استفاده شده است. دقت تشخیص در شناسایی چرخ دنده های سالم و معیوب 99% و برای انواع کلاسهای معیوب بیش از 80% است.
کلید واژگان: آزمون غیرمخرب, آکوستیک امیشن, تبدیل ویولت, عیب یابی چرخ دنده, درخت مدلی لجستیکGearbox is a main component of rotating machines. Any fault in gearboxes not detected and removed on time, results in stopping the system or damaging it. So, early detection of faults is of critical importance. Here, in order to automatic detection of gear faults based on Acoustic emission signals Logistic Model Tree (LMT) classification method isapplied. Wavelet transform is used to analyse Acoustic Emission signals recorded from a defected gear. Then, some discriminative features are extracted from different frequency bands. From many different extracted features, the most relevant ones are selected using feature selection algorithms. At last, a Logistic Model Tree is used to classify theundefected and defected gears; also, the types of defects are recognized. Undefected and defected gears are discriminated with 99% of accuracy and types of defects are correctly identified with the rate of 80%.
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.