فهرست مطالب

نشریه فناوری آزمون های غیرمخرب
سال سوم شماره 1 (پیاپی 11، بهار و تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/12/27
  • تعداد عناوین: 8
|
  • آرمان انصاری، داوود اکبری* صفحات 2-12
    در این مقاله، بازرسی حرارت نگاری قطعات کامپوزیتی تقویت شده با الیاف کربن با بافت 2جهته ساخته شده با دو روش خلاء و لایه گذاری دستی به کمک هدایت الکتریکی بررسی شده است. در این روش مواد کامپوزیتی تقویت شده با الیاف کربن تحت پارامترهای بهینه تحریک شامل ولتاژ 5 ولت، جریان 1.6 آمپر و مدت زمان اعمال جریان به مدت 1تا2 ثانیه قرار گرفته و به صورت یکنواخت گرم شده اند و با کمک دوربین حرارتی مادون قرمز، بازرسی انجام شد. از آن جا که اولین نشانه های بروز عیب در تحریک الکتریکی تغییرات دما می باشد این روش کمک زیادی به کیفیت تصویرهای حرارتی گرفته شده توسط دوربین مادون قرمز و دقت آزمون می کند. در نهایت با اعمال تحریک هدایتی الکتریکی به صورت مستقیم به نمونه ها، عیب ترک با ابعاد 2 و 1.5 سانتی متر در قطعات ساخته شده با روش لایه گذاری دستی و ترک با ابعاد 2، 1.5 و 1 سانتی متر در قطعات ساخته شده با روش خلاء توسط دوربین مادون قرمز شناسایی و ثبت گردید.
    کلیدواژگان: حرارت نگاری مادون قرمز، کامپوزیت تقویت شده با الیاف کربن، تحریک گرمایی الکتریکی
  • امیر موافقی*، عفت یاحقی، عسکر یارمحمدی، سید محمدحسین قافله باشی صفحات 13-22

    پایداری و استحکام جوش از مهمترین اهداف در صنعت جوشکاری است. برای بررسی این موضوع آزمون های غیرمخرب مانند پرتونگاری کاربرد زیادی دارد. در این آزمون ناپیوستگی ها و عیوب روی پرتونگاره ظاهر شده و توسط متخصصین بررسی می شوند. برای بالابردن کنتراست پرتونگاره ها، از روش های مختلف پردازش تصویر استفاده می شود تا با کم کردن مات شدگی، لبه ها را تیزتر کرده و وضوح عیوب و احتمال تشخیص آنها بالاتر رود. در این تحقیق از دو الگوریتم تبدیل فوریه گسسته و تبدیل فوریه سینوسی برای ارتقاء کنتراست پرتونگاره های جوش و مشخص کردن عیوب و اطلاعات آنها استفاده شده است. مقایسه نتایج دو روش نشان می دهد که روش تبدیل فوریه گسسته نسبت به روش تبدیل فوریه کسینوسی کارایی بهتری در مشخص کردن اطلاعات ناحیه جوش، خطوط  IQI و عیوب جوش داشته است و همچنین زمان محاسباتی آن نیز کمتر است. نتایج حاصل از ارزیابی نتایج توسط متخصصین درصد بهبود کنتراست تصاویر را بین 5 تا40 درصد برای نواحی مختلف جوش با روش تبدیل فوریه گسسته نشان می دهد. از نظر آنها تصاویر بازسازی شده با روش تبدیل فوریه کسینوسی به علت آرتیفکت ناشی از بازسازی کارایی لازم را ندارند.

    کلیدواژگان: پرتونگاری صنعتی، عیب جوش، تبدیل فوریه گسسته، تبدیل فوریه کسینوسی
  • کیهان ناطق، محمدرضا فراهانی* صفحات 23-31
    پیش‎بینی قابلیت تشخیص عیوب توسط انواع روش‎های آزمون غیرمخرب در قطعات با هندسه و خواص حرارتی مختلف یکی از موضوعات چالش‎برانگیز است. در این مقاله به بررسی قابلیت آشکارسازی عیوب دایروی بوسیله آزمون غیرمخرب گرمانگاری با استفاده از روش تحلیلی پرداخته شده است. کنتراست حرارتی ایجاد شده روی سطح قطعات در قسمت فوقانی عیوب در قطعات از جنس AA7075 ، AISI 1015 و SS316 با استفاده از روش‎های گرمانگاری پالسی (PT)، گرمانگاری با تحریک پله‎ای (SHT) و گرمانگاری تحریک با پالس بلند (LPT) با یکدیگر مقایسه شدند. برای قطعه از جنس AISI 1015 کنتراست حرارتی عیوب در قطعات با ضخامت‎های 8، 6 و 4 میلی‎متر نیز با استفاده از سه روش تحریک مذکور با هم مقایسه شدند. نتایج نشان داد که روش گرمانگاری پالسی در قطعات با نفوذ حرارتی بالا بهترین عملکرد را دارد. برعکس روش LPT در قطعات با نفوذ گرمایی پایین کنتراست حرارتی بالاتری ایجاد می‎کند. همچنین با افزایش ضخامت قطعه، کنتراست حرارتی بیشتری در هر سه روش تحریک پدید می‎آید.
    کلیدواژگان: گرمانگاری، آزمون غیرمخرب، کنتراست حرارتی، گرمانگاری پالسی، گرمانگاری تحریک پله‎ای، گرمانگاری تحریک با پالس بلند
  • غلامرضا غلامیان نژاد، امیر رفاهی اسکوئی* صفحات 32-51
    جدایش بین لایه ای یکی از انواع خرابی شایع در بین کامپوزیت های پلیمری بوده که در انواع بارگذاری از جمله مود I به وقوع می پیوندد. به همین دلیل چندلایه های کامپوزیتی به طریق مختلف از جمله روش استفاده از z-پین های فلزی در راستای ضخامت، جهت به تاخیر انداختن زمان جدایش بین لایه ای و افزایش نرخ آزاد سازی انرژی کرنشی استفاده می شوند. در مطالعه حاضر، به بررسی عملکرد مکانیکی و آکوستیک امیشن جدایش بین لایه ای در کامپوزیت شیشه/پلی استر و با به کارگیری استاندارد ASTM D5528-01 در ساخت نمونه های آزمون DCB برای مود I پرداخته شده است. ابتدا نمودار نیرو-جابجایی و رشد ترک حاصل از جدایش بین لایه ای برای نمونه های پین گذاری شده از جنس فولاد و مس با نمونه های بدون پین مقایسه شد. بار بحرانی هر یک از نمونه ها برای بدست آوردن چقرمگی شکست بین لایه ای برای رفتار مکانیکی بر طبق استاندارد و همچنین بار بحرانی برای رفتار آکوستیک امیشن متناظر با افزایش ناگهانی و رشد مقداری انرژی سیگنال و جهش انرژی تجمعی آکوستیک امیشن تعیین شد. مشخص شد که نرخ آزاد سازی انرژی کرنشی با به کار بردن پین های فلزی در راستای ضخامت افزایش می یابد. همچنین چقرمگی شکست بدست آمده از روش مکانیکی با روش آکوستیک امیشن صحت سنجی شد.
    کلیدواژگان: جدایش بین لایه ای، پین فلزی، چقرمگی شکست بین لایه ای، مود I، آکوستیک امیشن
  • محمد تیزمغزنژاد، داوود اکبری*، میلاد محمدیان صفحات 52-63
    تولید انبوه نانوکامپوزیت ها بدون وجود روش های مناسب برای بازرسی غیرمخرب سلامت این محصولات ممکن نمی باشد. بدیهی است که تجمع و کلوخه ای شدن ذرات نانو در زمینه پلیمری در کیفیت قطعه نانوکامپوزیتی تاثیر بسزا دارد. در این مقاله، تجمع نانولوله های کربنی در قطعات نانوکامپوزیتی به کمک روش تداخل سنجی لیزری بررسی شده است. این روش، یک تکنیک غیرتماسی و مبتنی بر بازتاب نور لیزر از سطح بوده که قادر است با تشخیص ناپیوستگی های ناشی از یک بارگذاری اندک، عیوب را در سطوح زیرین قطعات شناسایی کند. در این راستا، نمونه های دارای عیب تجمع نانولوله های کربنی در ماتریس اپوکسی ساخته شدند. همچنین از بارگذاری حرارتی توسط لامپ هالوژنی برای تحریک غیرتماسی این نمونه ها استفاده شد. نتایج بدست آمده از آزمایش های تجربی حاکی از قابلیت و امکان پذیری تشخیص عیب تجمع ذرات نانو با استفاده از روش تداخل سنجی لیزری است. همچنین، محدوده ای قابل تشخیص برای دو پارامتر اصلی فرآیند شامل اندازه بارگذاری و فاصله برش تعیین شد.
    کلیدواژگان: برش نگاری، تداخل سنجی لیزری، نانوکامپوزیت، پراکنش، تجمع ذارت، عیب یابی
  • محسن قانونی، یاسین صدقی*، سیده میترا سعیدی صفحات 64-71
    شناسایی نوع رنگدانه های به کار رفته در آثار تاریخی و فرهنگی یکی از مهم ترین مباحث پیش  روی پژوهشگران این حوزه است که می تواند به بسیاری از سوالات و مفاهیم در حوزه مرمت آثار تاریخی و فرهنگی پاسخ دهد. استفاده از روش های آنالیز غیرمخرب به منظور بررسی و شناسایی نوع مواد و رنگدانه های مصرفی نیز یکی از مهم ترین مباحث فنی در حوزه مطالعات میراث فرهنگی است که کمتر در میان پژوهشگران این حوزه مطرح است به همین منظور در این پژوهش سعی شده است تا با استفاده از روش های غیرمخرب همچون تصویربرداری فنی (UVF, IRR, VIS)، طیف سنجی رامان پرتابل و طیف سنجی فلورسانس پرتو ایکس پرتابل به مطالعه یک اثر تاریخی از دوره تیموری پرداخته شود. اثر مورد نظر برگی از ظفرنامه تیموری مربوط به سده نهم هجری قمری است. مهم ترین رنگدانه های استفاده شده در این اثر شامل قرمز، آبی، سفید، سبز، طلایی، قهوه ای، کرمی و نارنجی است. تجزیه و تحلیل داده های حاصل از آنالیزها نشان دهنده استفاده از رنگدانه های آبی نیل، قرمز شنگرف و قرمز سرب (سرنج)، سفید سرب، سبز مالاکیت و زرد لیتارژ است. برخی دیگر از رنگدانه ها به صورت ترکیبی، توسط هنرمند ساخته شده است که برخی از نمونه  رنگدانه های موجود در آنها شناسایی شده اند.
    کلیدواژگان: ساختارشناسی، آنالیز غیرمخرب، نگارگری تیموری، رنگدانه، سده نهم هجری قمری
  • امیرمحمد بیگ زاده*، مجتبی عسکری صفحات 72-83
    در این مطالعه کیفیت سنجی یک سازه گچی مسلح با چهار عدد میلگرد فولادی به قطرهای 10، 15، 15 و 20 سانتیمتر و نیز یک حفره پر از هوا به قطر 8 سانتیمتر در داخل سازه،  با بهره گیری از سیستم اسکنر حالت عبوری، مجهز به چشمه رادیواکتیو گامازای سزیم-137 با انرژی 7/661 کیلو الکترون ولت و آشکارساز خطی آرایه ای با ابعاد پیکسل 8×8 میلی متر مربع از نوع کریستال سوسوزن CdWO4 به روش مدل سازی و تجربی مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام فاز شبیه سازی از کد مونت کارلوی MCNPX بهره برده شد. برای بازسازی تصاویر از روش های MLEM و  Back Projection استفاده شد. نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی مقایسه شدند و نحوه عملکرد آنها در نمایش سه بعدی داخل این فانتوم مورد بررسی قرار گرفت، نتایج نشان دادند که که روش بازسازی MLEM نسبت به روش بازسازی back projection هم در فاز شبیه سازی و هم در فاز تجربی در ارایه تصاویر داخلی از نمونه کارامدتر است. نتایج نشان داد که با مدل سازی امکان بررسی تصاویر مقطع نگاره های نمونه ساخته شده را دارد و پیش از انجام آزمون های تجربی می توان از آن برای مواد و هندسه های مختلف بهره برد.
    کلیدواژگان: مقطع نگاری کامپیوتری، تصویربرداری گاما، کد MCNPX، سازه ساختمانی، عیوب ساختاری، شبیه سازی
  • حمیدرضا ابتکار، هانیه نیکومرام*، سید محمدرضا میری لواسانی صفحات 84-92
    گاز طبیعی یکی از منابع تجدید ناپذیر ارزشمند در کشور است که پس از شیرین سازی و جداسازی از طریق خطوط لوله برای مصارف صنایع و خانگی انتقال پیدا می کند. از آنجایی که فشار گاز انتقال یافته، در اثر عوامل مختلف از جمله اصطکاک و شیب و غیره کاهش می یابد، در طول مسیر خط لوله از ایستگاه های تقویت فشار گاز استفاده می شود. بهره برداران ایستگاه های تقویت فشار گاز، به منظور ارایه برنامه تعمیرات و نگهداری از تجهیزات و جلوگیری از صرف هزینه های هنگفت بازرسی، نیاز مبرم به اولویت بندی تجهیزات دارند. در این مطالعه مدلی بهینه جهت بررسی و اولویت بندی تجهیزات بحرانی ارایه شده است که علاوه بر کمی بودن، جزییات بیشتری را نیز بر اساس معیارهای ایمنی، بهداشت و محیط زیست (HSE) شامل می شود. با استفاده از روش تصمیم گیری چند معیاره، تاپسیس (TOPSIS)، که به صورت کلی به ترتیب نزدیکی به راه حل ایده آل اهداف مورد بررسی (تجهیزات) را اولویت بندی می کند، نشان داده شد که توربین، کمپرسور و همچنین اسکرابرها مهم ترین (بحرانی ترین) تجهیزات مورد استفاده در ایستگاه تقویت فشار گاز می باشد. در ادامه نتایج بدست آمده با مدل ارایه شده توسط شرکت انتقال گاز مقایسه شد که بر اساس آن مدل پیشنهادی به دلیل کمی بودن، استفاده از روش های نوین تصیمیم گیری و همچنین جزییات کامل تر و اولویت بندی معیار های مورد مطالعه، مدل قابل اطمینان تری نسبت به مدل شرکت انتقال گاز می باشد.
    کلیدواژگان: ایستگاه تقویت فشار گاز، تعمیرات و نگهداری، تاپسیس (TOPSIS)، تجهیزات بحرانی، HSE
|
  • Arman Ansari, Davood Akbari * Pages 2-12
    In this Paper, thermography inspection of carbon fiber reinforced composite parts made by two methods of vacuum infusion and manual layering has been investigated. In this method, composite materials are subjected to a direct electrical stimulation including voltage of 5 volts, current of 1.6 amps for 1-2 seconds and are heated uniformly. By means of an infrared camera, non-destructive evaluation of these parts is conducted. Since the first signs of defects in the electrical stimulation are changes in temperature, this method greatly contributes to the quality of the thermal images taken by the infrared camera and the accuracy of the test. By applying the electrical conductive stimulation directly to the samples, cracks with dimensions of 2 and 1.5 cm in the hand layup parts and cracks with dimensions of 2, 1.5 and 1 cm in parts made by vacuum infusion method were detected. Direct stimulation by means of electrical conductive makes the method more flexible in many real parts that cannot be tested with conventional methods like direct heating or flashlights.
    Keywords: Infrared Thermography, Carbon Fibers Composites, electrical stimulation
  • Amir Movafeghi *, Effat Yahaghi, Askar Yar Mohammadi, Sayed MohammadHosein Ghafele-Bashi Pages 13-22

    Weld strength is one of the most important goals in the welding industry. Non-destructive testing methods such as Radiography testing (RT) are widely used for weld strength inspection. In RT test, discontinuities and defects appear on the radiograph and are surveyed by interpreters. To increase the contrast of the radiographs, image processing methods are used to sharpen the edges and identify the defects by reducing the fogginess. In this research, two different Fourier algorithms, namely, discrete Fourier transform, and cosine Fourier transform have been used to improve the contrast of welding radiographs and to identify defects and their information. The comparison of the results of the two methods shows that the discrete Fourier transform method has a better efficiency than the cosine Fourier transform method in determining the information of the welding region, IQI lines and welding defects, and its execution time is also less. The evaluation of results by experts show that the contrast of the reconstructed images improves between 5 and 40% for different welding region with the discrete Fourier transform method. According to experts’ opinions, the reconstructed images with the cosine Fourier transform method do not have the necessary efficiency due to the artifact.

    Keywords: Industrial Radiography, Welding defects, Discrete Fourier Transform, Cosine Fourier Transform
  • Keyhan Nategh, Mohammadreza Farahani * Pages 23-31
    Predicting defect detection capability by means of various non-destructive testing methods in test pieces with different geometries and thermal properties is a challenging issue. In this article, the capability of circular defect detection by thermography testing using analytical method has been investigated. Thermal contrasts produced over the surfaces of circular defects in AA 7075, AISI 1015 and SS316 samples by pulsed thermography (PT), step-heating thermography (SHT) and long pulse thermography (LT) were compared. The thermal contrast of defects in samples with thicknesses of 8, 6 and 4 mm made of AISI 1015 were also compared using the three stimulation methods mentioned. Results showed that PT is the best method in samples with high thermal diffusivity. On the contrary, LPT produces a higher thermal contrast in samples with low thermal diffusivity. Also, by increasing of the thickness, more thermal contrast occurs in all three stimulation methods.
    Keywords: Thermography, non-destructive testing, Thermal Contrast, Pulsed Thermography, Step-Heating Thermography, Long Pulse Thermography
  • Gholamreza Gholamiyan Nezhad, Amir Refahi Oskouei * Pages 32-51
    Delamination is one of the most common failure types among polymer composites, which occurs in all types of loading, including mode I. For this reason, composite laminates are used in different ways, including the method of using metal Z-pins along the thickness, in order to delay the Delamination time and increase the strain energy release rate. In the present study, the mechanical performance and Acoustic Emission of Delamination in glass/polyester composite have been investigated using the ASTM D5528-01 standard in the manufacture of DCB samples. First, the force-displacement curve and crack growth resulting from Delamination for Z-pinned steel and copper samples were compared with those without pins. The critical load of each sample to obtain the interlayer fracture toughness for mechanical behavior according to the standard D5528-01, as well as the critical load for the Acoustic Emission behavior, was associated with the increase and growth of some signal energy and the jump of cumulative Acoustic Emission energy. It was found that the strain energy release rate increases by using metal pins along the thickness. Also, the fracture toughness obtained from the mechanical method was verified by the Acoustic Emission method.
    Keywords: Delamination, Metal Z-pins, Interlayer Fracture Toughness, Mode I, Acoustic Emission
  • Mohamad Tizmaghz Nejad, Davood Akbari *, Milad Mohammadian Pages 52-63
    Mass production of nanocomposites is not possible without proper methods for non-destructive health inspection of these products. It is obvious that the aggregation and agglomeration of nanoparticles in the polymer matrix have a great effect on the quality of the nanocomposite piece. In this article, the accumulation of carbon nanotubes in nanocomposite parts has been investigated with laser interferometry method. This non-contact method is based on the reflection of the laser beam from the sample surface. In this regard, samples with carbon nanotube accumulation defects were made in the epoxy matrix. Also, thermal loading by a halogen lamp has been used for non-contact excitation of these samples. The results prove the capability and feasibility of detecting the nano particle accumulations using the laser interferometric method. Moreover, an acceptable band for both adjustable parameters of the process including loading size and shear distance were found.
    Keywords: Shearography, Laser Interferometry, Nanocomposites, Dispersion, Agglomeration, defects detection
  • Mohsen Ghanooni, Yasin Sedghi *, Mitra Saeedi Pages 64-71
    Identifying the type of pigments used in historical and cultural artifacts is one of the most important topics facing researchers in this scope, which can answer many questions and concepts in the field of conservation of historical and cultural artifacts. The use of non-destructive analysis methods to investigate and identify the type of materials and pigments used is also one of the most important technical topics in the field of cultural heritage studies, which is less discussed among researchers in this field. For this reason and for studying the historical artifact of the Timurid dynasty, non-destructive methods such as technical imaging (UVF, IRR, VIS), portable Raman spectroscopy, and portable X-Ray fluorescence spectroscopy are used. The studied artwork is a folio from the Timurid Zafarnama manuscript of the 15th century AD. The most important pigments used in this artwork include red, blue, white, green, gold, brown, cream and orang. Data analysis shows the use of Indigi blue, Vermilion and Minium pigments as red, lead white, Malachite green and Litharge yellow. Some other pigments were created by the artist in combination, and some of the existing examples have been identified.
    Keywords: Characterization, Non-destructive analysis, Teymorid Miniature, pigment, 15 Century AD
  • Amirmohammad Beigzadeh *, Mojtaba Askari Pages 72-83
    In this study, the quality measurement of a plaster structure armed with steel rods and an internal air cavity was carried out. The scanner system is equipped with a cesium-137 gamma radioactive source with 661.7 keV photopeak energy and a linear array CdWO4 scintillating crystal of detector with 8 x 8 mm2 pixel size. The analysis of the internal structure of the sample was performed in two simulation and experimental phases. MCNPX Monte Carlo code was used to perform the simulation phase.  MLEM and Back Projection methods were used to reconstruct the images. The simulation results were compared with the experimental outputs, their performance in the 3D display inside this phantom was investigated. The results showed that the MLEM reconstruction method is more efficient than the back projection reconstruction method both in the simulation phase and in the experimental phase in providing internal images. The results showed that with modeling, it is possible to evaluate the tomographical pictures of the manufactured samples, and before setting the experimental, it can be used for different materials and geometries.
    Keywords: Computed Tomography, Gamma radiography, MCNPX, Building Structure, Structural Defects
  • Hamidreza Ebtekar, Hanieh Nikoomaram *, Seyed Mohammadreza Miri Lavasani Pages 84-92
    Natural gas is one of the valuable non-renewable resources in the country, which after sweetening and separation is transferred through pipelines for industrial and domestic use. Since the pressure of the transferred gas decreases due to various factors including friction, slope, etc., along the pipeline, Gas Compression stations are utilized. Operators of gas compression stations urgently need to prioritize the equipment to provide a repair and maintenance plan for the equipment and avoid spending huge inspection costs. In this study, an optimal model for examining and prioritizing critical equipment has been presented. In addition to being quantitative, it also includes more details based on the criteria of safety, health, and environment (HSE). Using the multi-criteria decision-making method, TOPSIS, which generally prioritizes the investigated objectives (equipment) in order of proximity to the ideal solution, it was shown that the turbine, compressor, and scrubbers are the most important (critical) equipment used in stations. Also, the obtained results were compared with the model provided by the gas transmission company, based on which the proposed model, due to its quantitative nature, its use of new decision-making methods, comprehensive details, and prioritization of the studied criteria is a more reliable model than the model of the gas transmission company.
    Keywords: Gas Compression Station, maintenance, TOPSIS, critical equipment, HSE