اندازه‌گیری سختی با استفاده از پارامترهای منحنی نیرو-نفوذ برای فرورونده برینل

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: اندازه‌گیری سختی با استفاده از پارامترهای منحنی نیرو-نفوذ برای فرورونده برینل

ارائه دهنده: Provider: اسما سماواتی

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر امیرحسین محمودی

اساتید مشاور: Advisory Professors: مهندس سید محمدحسین میرصادقی

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر غلامحسین مجذوبی دکتر فرامرز فرشته صنیعی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 19 اسفند 1399 ساعت 16

مکان ارائه: Place of presentation:

چکیده: Abstract: آزمایش‌های سختی به صورت گسترده برای ارزیابی خواصی مانند استحکام، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر تغییر شکل انجام می‌شوند. این آزمایش‌ها در صنعت هم مورد استفاده هستند زیرا طول عمر ماده یا سازه را می‌توان از مقدار سختی، کاهش سختی یا نسبت سختی پیش‌بینی کرد. به این دلیل که اندازه‌گیری سختی نیازمند اندازه‌گیری سطح ایجاد شده در اثر نفوذ فرورونده به داخل ماده به وسیله روش‌های اندازه‌گیری نوری مانند استفاده از میکروسکوپ است، اعمال آزمایش‌های سختی به سازه‌های صنعتی مشکل است . آزمایش‌های نفوذ پیوسته به عنوان جایگزین برای آزمایش‌های سختی پیشنهاد شده‌اند. در آزمایش نفوذ پیوسته منحنی نیرو-نفوذ توسط اندازه‌گیری پیوسته بار اعمالی و عمق نفوذ در حین آزمایش به دست می‌آید. این منحنی دارای یک بخش بارگذاری و یک بخش باربرداری است. با تحلیل منحنی نیرو-عمق‌نفوذ می‌توان خواص مکانیکی مانند استحکام تسلیم، مدول الاستیسیته و توان کار سختی را به دست آورد. در صورتی که به جای مطالعه سطح اثر باقی‌مانده پس از باربرداری از داده‌های به دست آمده از منحنی نیرو-عمق‌نفوذ استفاده شود، بر مشکلات آزمایش سختی متداول غلبه می‌‌شود. از جمله این مشکلات انجام آزمایش سختی بر روی موادی است که مانند لاستیک به شدت الاستیک هستند. در حین آزمایش نفوذ با یک فرورونده بسیار سخت، ماده ممکن است بسته به خواص مکانیکی آن و شکل فرورونده تغییرشکل پیدا کند. معمولا دو نوع از تغییرشکل در اطراف ناحیه نفوذ در نظر گرفته می‌شود: 1) فرورفتگی هنگامی که ماده در راستای محور عمودی به سمت پایین کشیده می‌شود 2) برآمدگی هنگامی رخ می‌دهد که ماده در راستای محور عمودی به سمت بالا می‌رود. واضح است که در این نوع از آزمایش‌ها هر دو حالت تغییرشکل بر روی محاسبات تاثیر می‌گذارند. برای مثال در برخی مطالعات نشان داده شده است اگر این حالات تغییرشکل در نظر گرفته نشوند، تا حدود 30% خطا در محاسبات سطح به‌وجود می‌آید. به دلیل اینکه تعیین سختی حقیقی و مدول الاستیسیته نیازمند دانستن قطر متناظر با محل تماس فرورونده و ماده با بیشترین دقت ممکن است، مطالعات زیادی بر روی شرایط تعیین و اصلاح تغییرشکل‌ها انجام شده است. با فزایش عمق نفوذ در تمامی فرورنده¬ها مقدار برآمدگی و فرو رفتگی متغیر خواهد بود. در فرورونده‌های کروی نیز هندسه برآمدگی و فرورفتگی به طرز چشم‌گیری در حین نفوذ تغییر کند که به دلیل گذار از تغییرشکل‌های کاملا الاستیک در عمق کم به رفتار پلاستیک در عمق زیاد است. در این مطالعه روابط بین پارامترهای به دست آمده از منحنی نیرو-نفوذ با تغییرشکل‌های برآمدگی به وجود آمده بررسی خواهد شد. با استخراج این روابط می‌توان قطرهای به دست آمده را اصلاح کرد و از مقادیر اصلاح شده برای محاسبه سختی استفاده کرد که در نتیجه آن، دیگر نیازی به اندازه-گیری سختی توسط روش‌های مختلف نمی‌باشد. واژه¬های کلیدی: سختی-آزمایش نفوذ- خواص مکانیکی-تحلیل اجزا محدود

فایل: ّFile: دانلود فایل