ارزیابی قابلیت روش آلتراسونیک با استفاده از موج طولی موازی سطح با زاویه شکست بحرانی درحذف تنش پسماند و افزایش عمر خستگی

محورهای موضوعی : تحقیقات در علوم مهندسی سطح و نانو مواد

پژمان تقی پور بیرگانی ¹ (گروه مهندسی مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران)

تاریخ دریافت : 1402/02/07 تاریخ پذیرش : 1402/03/18 تاریخ انتشار : 1402/03/01

کلید واژه: تنش پسماند, ضریب شدت تنش, موج آلتراسونیک طولی, نرخ رشد ترک خستگی,

چکیده مقاله :

اندازه گیری و حذف تنش های پسماند با استفاده از روش آلتراسونیک در حال توسعه است. در این مقاله، قابلیت روش آلتراسونیک با استفاده از موج طولی با زاویه شکست بحرانی یا موج LCR، در اندازه گیری و حذف تنش پسماند ناشی از جوشکاری مورد بررسی قرار گرفته است. دو ورق از جنس آلیاژ2024-T351 به یکدیگر جوش داده شده اند. برای اندازه گیری میدان تنش پسماند آن ها از خاصیت آکوستوالاستیک استفاده می شود و تغییرات سرعت انتشار امواج کشسان فراصوت هنگام عبور از میدان تنش های پسماند بررسی می شوند. سپس روابط ضریب شدت تنش موثر و نرخ رشد ترک خستگی را در حالتی که قطعات به هم جوش داده شده دارای تنش پسماند می باشند و تحت بارگذاری سیکلی قرار گرفته اند، بدست آورده شده اند. در نهایت جهت حذف تنش پسماند کششی مجدداً از مجموعه ای از امواج آلتراسونیک بهره گرفته شده است و روابط اصلاح شده ضریب شدت تنش و نرخ رشد ترک خستگی در این راستا معرفی شده است.

منابع و مأخذ:

[1] F.D. Murnaghan, " Finite deformations of an elastic solid." American Journal of Mathematics , 2 (1937)  235-260.

[2] D.S.Hughes and J.Kelly, Second-order elastic deformation of solids." Physical review , 5 (1953)  1145.

 [3] McGoldrick R. T., “Experiments in stress relieving castings and welded structures by vibration." Journal of the american society of naval engineers , 4 (1943)  589s-609s.

 [4] GP Wozney, GR Crawmer., “"An investigation of vibrational stress relief in steel." Welding Journal , 9 (1968): 411s-418s.

[5] IK Lokshin, Vibration treatment and dimensional stabilization of castings.  Russ cast prod. 10 (1965) 454-457.

[6] R Dawson, DG Moffat.,  Vibratory stress relief: a fundamental study of its effectiveness.  (1980)  169-176.

[7] CA Walker, AJ Waddell, DJ Johnston. "Vibratory stress relief—an investigation of the underlying processes." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering , 1 (1995)  51-58.

[8] GC Luh, RM Hwang., Evaluating the effectiveness of vibratory stress relief by a modified hole-drilling method." The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 14 (1998)  815-823.

[9 A Munsi, AJ Waddell, CA Walker., "The influence of vibratory treatment on the fatigue life of welds: A comparison with thermal stress relief." Strain , 4 (2001)  141-149.

[10] MC Sun, YH Sun, RK Wang., "Vibratory stress relieving of welded sheet steels of low alloy high strength steel." Materials Letters ,8 (2004)  1396-1399.

[11] S Hirai, S Aoki., "Reduction of Residual Stress by Ultrasonic Surface Vibration." Elektronika ir Elektrotechnika , 3 (2003)  64-67.

 [12] L Du, Q Wang "Experimental study on ultrasonic stress relief for cured SU-8 photoresist layer." Microelectronic Engineering ,12 (2010) 2555-2560.